Содержание
Что лучше: минеральная вата, пенополистирол (ппс) или экструдированный пенополистирол (эппс)?
Этот теплоизоляционный материал приобрел широкую популярность не только среди частных застройщиков. Его применяют не только для утепления зданий. Автомагистрали, и теплотрассы защищают от потерь тепла и обледенения этим универсальным изолятором. Но все же больше всего интересует, как используют листы ЭПП для утепления жилых домов.
Теплоизоляция стен снаружи
Для наружного утепления экструдированный пенополистирол подходит в том случае, если стены основной конструкции не пропускают пары так же, как утеплитель. Если стены «дышат» придется сооружать принудительную вентиляцию или менять окна на те, в которых есть щелевая вентиляция.
Утеплитель обязательно закрывают отделочным материалом, который и приукрасит фасад и защитит изолятор от воздействия солнечных лучей. Фиксируют ЭПП как механическим способом (дюбеля), так и клеевым.
Внутренняя теплоизоляция стен
Утепление дома изнутри выбирают крайне редко, а с использованием экструдированного пенополистирола и того реже. За исключением одного момента. Для предотвращения потерь тепла через крышу подойдет применение именно ЭПП. Все благодаря следующим характеристикам:
Низкий коэффициент поглощения влаги, для кровельного покрытия очень важно.
Хорошие прочностные характеристики.
Легкость материала.
Теплоизоляция полых стен
Здесь утеплитель используют вместе с дополнительной стеной из облицовочного кирпича. Материал фиксируют при помощи анкеров. Теплоизолятор надевают на анкер и прижимают шайбой, второй конец прячут в облицовочной стене.
Теплоизоляция пола
Экструдированный пенополистирол используют для утепления полов как в частных домах, так в многоэтажных. Материал не впитывает влагу и не пропускает холод, потому отлично справляется со своей задачей. На плиты ЭПП можно укладывать теплый пол или бетонную стяжку.
Сфера применения
Основным применением экструдированного пенополистирола стала строительная промышленность. Его используют в качестве:
- Теплоизоляции здания.
- Составной части сэндвич-панелей.
- Наполнителя стен, которые должны отличаться своими теплоизоляционными свойствами.
- Утеплителя полов.
- Теплоизолятора крыш.
- Строительства фундамента.
- Обустройства фасада.
- Отмостки.
- Для создания тёплого пола.
- Дорожного покрытия.
Ограничения в использовании и недостатки
При таких больших возможностях использовать пенополистирол можно не всегда. Материал боится инфракрасного излучения. Когда на него попадают прямые солнечные лучи, он теряет свои положительные свойства и начинает быстро разрушаться.
Пенополистирол экструдированный, постоянно используется для теплоизоляции пола, кровли и фундамента. Он не годится для изоляции стен внутри помещения. Это связано с низкой паропроницаемостью. Из-за этого стены перестают «дышать». Начинает образовываться плесень.
При большом количестве достоинств пенополистирол, к сожалению, имеет и ряд недостатков:
- Когда температура превышает 75 градусов, начинают выделяться токсичные вещества.
- Солнечные лучи негативно влияют на структуру материала, происходит изменение его теплоизоляционных качеств.
- В таком теплоизоляторе заводятся муравьи. Его атакуют мыши.
Экструдированный пенополистирол относится к группе обычных полимеров. Поэтому, когда он начинает взаимодействовать с неорганическими веществами, происходит быстрое изменение его свойств. Становится сложно работать с битумом. В его состав входят растворители, которые могут разрушить теплоизоляцию.
Свойства материалов
Пенополистирол отличает равномерная структура, он имеет закрытые ячейки. Для его изготовления используют несколько материалов:
- фреон;
- двуокись углерода;
- гранулированный полистирол.
Все эти вещества сильно нагреваются и затем под большим давлением смешиваются между собой.
Пенополистирол отличает от других аналогичных материалов:
- большой прочностью;
- теплоизоляционными свойствами.
Схема утепления
Материал в виде подложки под покрытие из ламината, приобрел такие свойства благодаря ячеистой структуре, своему однородному составу. Такой теплоизолятор не вступает в реакцию с самыми разными агрессивными веществами:
- аммиаком;
- спиртом;
- пропаном;
- солями;
- щелочами.
Он никогда не гниет, не боится влажной среды. Вода может попасть только в открытые «соты», расположенные сбоку плит материала. Остальные ячейки наглухо запаяны.
Подложка из пенополистиролового материала абсолютно безопасна для организма человека, она не выделяет никаких токсичных веществ.
Не менее важная информация по теме: Плиты на пол под ламинат
Так какой же утеплитель лучший?
Поскольку эта статья последняя о пенопластах, то нужно подбить кой-какие промежуточные итоги.
Какой из видов пенопласта для утепления лучше всего?
Из сказанного я делаю такой вывод. Для утепления дома с постоянным проживанием лучше потратить чуть больше на утепление и выбрать утеплитель более дорогостоящий (пенополиуретан или экструдированный пенополистирол). Эти затраты впоследствии окупятся и меньшими расходами на отопление и меньшими тратами (или вообще их отсутствием) на текущий ремонт.
Так же важно учесть технологию утепления. Для утепления стен снаружи беру вышеназванные материалы
Для утепления перекрытий — их же или пеноизол. Утеплять же стены пенопластами изнутри, простите, не стал бы: для этого нужна хорошая вентиляция, иначе из дома получится «целлофановый пакет», да и выделяют они, выделяют…
А вот для ищущих «бюджетные» варианты лучше обратиться к другим утеплителям. О которых ещё впереди.
Способы монтажа
Способ монтажа зависит от условий и цели утепления
Существуют следующие способы монтажа экструдированного пенополистирола:
- Штукатурный. Применяется в уличных работах при обустройстве фасадов. Суть метода состоит в том, что плиты сначала приклеиваются, а затем прибиваются к основе. Затем поверхность армируется пластиковой сеткой, штукатурится, покрывается краской, лаком или другим защитным покрытием.
- Каркасный. Используется при ремонте полов и потолков. Плиты укладываются в каркас из досок, щели заделываются монтажной пеной. Поверх обрешетки укладывается чистовое покрытие в виде досок или панелей.
- Промежуточная прослойка. Рулонный или плитный материал ложится на бетонную плиту или черновой пол из толстых досок. В данном случае прослойка приклеивается к основанию во избежание сдвигания во время монтажа.
Правила выбора
Полистирол утеплитель — популярный и современный строительный материал. Поэтому производители не упускают момент заработать на нём. На рынке продаются десятки разновидностей утеплителя. Как выбрать лучший утеплитель пенополистирол?
Обратите внимание на марку материала. Хороший показатель — 40, можно приобретать и менее, но не 25, так как такой считается самым низкокачественным.
Немаловажный этап выбора — проверка технологии
При выборе любых продуктов следует придерживаться ГОСТа. Не нужно рисковать и брать утеплитель, изготовленный по собственной технологии производителя, ведь показатели могут оказаться намного ниже стандартных. Например, марка ПБС-С-40 может иметь плотность 28 вместо заявленной 40 кг на кубический метр. В крайнем случае просите сертификаты, в которых указаны точные характеристики.
Перед покупкой большой партии для начала купите один лист и отломите небольшой кусок. Разлом должен образоваться ровный с правильными многогранниками. Наличие крупных шариков и неровностей говорит о низком качестве материала.
Из популярных и уже проверенных компаний можно выделить: BASF, Polimeri Europa, Nova Styrochem, Chemicals и отечественные — Технониколь и Пеноплекс .
Несмотря на все недостатки и непростой выбор утеплителя, пенополистирол используется при строительстве четырех из пяти домов. Ему доверяют большинство строительных компаний
Если учитывать все меры предосторожности и соблюдать технологию, ваш дом будет обеспечен теплом на 30 и более лет
Технические характеристики
Некоторые производители умалчивают тот факт, что пенополистирол может легко загореться от брошенной спички или сварочной искры. Когда он начинает гореть, появляется чёрный дым, имеющий резкий неприятный запах.
Чтобы в здании было тепло, многие стремятся сделать теплоизоляцию более толстой. Конечно, чтобы не замёрзнуть зимой, теплоизоляция должна быть соответствующего размера. Однако нужно всегда помнить, что если слой изоляции будет не очень толстым, при пожаре можно успеть выбежать из помещения, не получив отравления токсичными веществами. ЭПП не годится для теплоизоляции зданий, где всегда высокая температура. К ним относятся:
- Бани.
- Сауны.
Так как на ЭПП отрицательно воздействуют ультрафиолетовые лучи, теплоизоляцию нужно обязательно укрыть. Например, покрасить несколькими слоями краски или залить цементным раствором. При больших перепадах температуры ЭПП может начать трескаться. Через такие щели в дом будет проникать холодный воздух.
Поэтому, делая утепление этим материалом, нужно обязательно учитывать будущий температурный режим. Производитель утверждает, что ЭПП можно свободно эксплуатировать около 50 лет при нормальной температуре.
В России производством экструдированного пенополистирола занимается компания «Пеноплекс». Для получения пенополистирола высокого качества цеха завода оборудованы самым современным оборудованием.
Прежде чем выбрать утеплитель, необходимо обязательно изучить его характеристики. Качественный материал будет абсолютно ровным, края гладкими, а структура однородной. Экструдированный пенополистирол должен быть прочным и устойчивым к механическому воздействию.
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.
- 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.
1 Процесс производства – особенности изготовления утеплителей
Пенопласт представляет собой пластический синтетический материал, который состоит из огромного количества мелких ячеек, заполненных воздухом. Для производства используется определенные полимер, причем в зависимости от выбранного исходного материала, пенопласт приобретает различные свойства. На сегодняшний день производства вещества ведется из следующих типов полимеров:
- Поливинилхлорид
- Фенол-формальдегид
- Полиуретан
- Карбамид-формальдегид
- Полистирол
Применение того или иного материала в качестве основы позволяет придать готовому товару необходимые показатели прочности, качества, надежности, стойкости и устойчивости. Чаще всего применяется для производства пенопласта именно полистирол, который может похвастаться превосходными эксплуатационными характеристиками. За счет этого утеплители из полистирола отлично проявляют себя, уже в течение долгого времени занимая лидирующие позиции на строительном рынке.
Способ изготовления пенопласта и экструдированного полистирола различны
Разница между пенопластом и экструдированным полистиролом заключается именно в способе изготовления, ведь в основе их лежит одно и то же вещество — полистирол. Так, обычный вспененный пенопласт на стадии производства проходит технологический процесс под названием пропаривание. Суть данного процесса заключается в воздействии на микрогранулы полимера водяным паром в специальной форме. Высокая температура и влажность способствуют увеличению поверхности гранул, что в дальнейшем приводит к образованию достаточно больших пор. Гранулы находятся под действием высокой температуры до тех пор, пока получившаяся пена не заполнит всю форму.
Если этот же полистирол подвергнуть экструзии, то в результате мы получим качественный материал под названием экструдированный пенополистирол или пеноплекс. Отличия в технологическом процессе очень существенны. В первую очередь исходное вещество требуется расплавить, после в полученную массу добавляются многочисленные добавки и реагенты, призванные улучшить основные показатели продукта.
Далее происходит непосредственно экструдирование, то есть пропуск всей массы сквозь специальный формующий инструмент. Ячейки полимера наполняются углекислым или природным газом – в первом случае на выходе получается огнеупорный полистирол. Ключевая особенность данной технологии заключается в том, что все ячейки при экструзии остаются закрытыми, что способствует более ровной структуре материала.
Таким образом, главная разница между вспененным пенопластом и экструдированным пенополистиролом – это технология изготовления вещества. Соответственно, свойства готового вещества также существенно отличаются.
Преимущества и недостатки
Снаружи здания ЭППС необходимо покрывать штукатуркой, так как материал боится ультрафиолета
Благодаря продуманному химическому составу, решению вспенить массу и применяемой на завершающем этапе изготовления экструзии утеплитель из полиуретана приобрел множество полезных в сфере ремонта и строительства характеристик.
Плиты и рулоны имеют такие достоинства:
- Экологическая безопасность. При нормальных условиях эксплуатации сам по себе утеплитель не выделяет в окружающую среду вредных для человека веществ.
- Низкая теплопроводность. Этот показатель самый лучший среди существующих аналогов. Сравниться с ним может только напыляемый ППУ, имеющий большую цену и сложность в нанесении.
- Водонепроницаемость. Даже находясь в сыром грунте, хороший изолятор надежно защищает объект от сырости.
- Прочность. Материал жесткий, он выдерживает высокое давление, сохраняет форму, не ломается при падении. При этом он способен сжиматься, подстраиваясь под неровности поверхности.
- Простота монтажа. Чтобы установить любой из видов утеплителя ЭППС, достаточно стандартного набора бытовых инструментов и начальных навыков обращения с ними.
- Долговечность. Расчетный срок эксплуатации составляет 50 лет. Однако первые образцы, изготовленные 70 лет, назад практически не претерпели изменений.
- Устойчивость к воздействию грибка и плесени. Материал отпугивает насекомых, птиц и грызунов.
- Низкий удельный вес. Отсутствует дополнительная нагрузка на несущие конструкции и необходимость усиления фундамента.
- Доступная стоимость. Покупку такого материала могут позволить себе люди, имеющие ограниченные средства.
У полистирола есть и слабые стороны. Он разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения и контакта с клеящими составами на основе ацетона.
Основные недостатки
Теперь рассмотрим проблемы, с которыми приходится сталкиваться при использовании этого утеплителя. Он легко поддаётся воздействию прямых солнечных лучей, под их напором его плотность слабеет и становится неустойчивой к погодным условиям.
- Многие считают, что чем толще слой утеплителя, тем дома теплее. Проникающий между плитами холодный воздух вызовет нарушения: волны и трещины. Европейский стандарт — 3,5 см толщиной. При таких расчётах хорошо сохраняется тепло, и в случае пожара риск отравления выделяемыми вредными химикатами будет снижен.
- Ещё одним недостатком является полное отсутствие шумоизоляции. Утеплитель совершенно неспособен изолировать помещение. Можно увеличить количество слоёв, но достаточного результата все ровно не достичь. Для шумоизоляции лучше использовать другой материал.
- На этапе строительства (точнее, после установки пенополистирола) он выделяет вредный химикат стирол.
- Если нагреть его до 75 градусов, то происходит выделение паров: этилбензола, толуола, оксида углерода и бензола, которые нанесут вред человеческому организму. Производители часто пытаются опровергнуть данный факт.
- Даже самый качественный утеплитель рано или поздно может загореться. Тому подтверждение — присвоение маркировки Г3 и Г4 ГОСТом 30244−94 Российской Федерации. Поэтому не верьте, когда, рекламируя пенопласт, называют его огнеупорным. Более того, при плавлении получается настолько густой дым, что рук не видно. Подводя итог, называя пенополистирол «огнеупорным», подразумевают его устойчивость к самому возгоранию, но не горению. Однако утеплитель никогда не идёт финишным покрытием стен, его дополнительно закрывают облицовочными конструкциями, что предотвращает от износа пенопласт.
Монтаж теплоизоляции
Утепление здания начинается со стартового профиля
- Утепление фасадов экструдированным пенополистиролом начинают с установки цокольного (стартового) профиля. Планка удержит закрепленные листы теплоизолятора в нужном положении, не давая им сползти до застывания клея. Профиль ставят, проверяя его горизонтальность уровнем. Для фиксации планки используют саморезы или дюбель-гвозди. Их располагают с таким шагом, чтобы исключить прогибание профиля под весом теплоизолятора.
- Перед приклеиванием полистирола тонкими плитами отделывают откосы дверных и оконных проемов. Ширина листов должна быть на 1 см больше расстояния от внешнего края стены до окна или дверной коробки. Выступающие за плоскость наружной стены панели позволят обеспечить лучшую стыковку утеплителей.
- Состав для фиксации теплоизоляции следует готовить в соответствии с инструкцией производителя в таком объеме, чтобы не допустить его преждевременного застывания. Массу делают заранее. Стены покрывают сплошным слоем клея. На пенополистирол раствор накладывают точечно, по краям и в центральной части.
- Первый ряд плит крепят вдоль стартового профиля. Панели стыкуют друг с другом плотно, чтобы не оставалось зазоров. Если это случилось, щели можно заполнить монтажной пеной или размягченным ацетоном пенопластом. Широкие прорехи заделывают обрезками пенополистирола и клеем.
- Панели следующего ряда утеплителя устанавливают, смещая на половину длины относительно плит первого. Таким же образом монтируют остальные пояса теплоизоляции. Правильность монтажа пенополистирола проверяют уровнем.
- Через 3 дня после приклеивания листы дополнительно закрепляют тарельчатыми дюбель-гвоздями. Каждую плиту фиксируют в 5 точках. Крепеж должен погружаться в стену не менее чем на 5 см. Перед вбиванием дюбелей в панелях сверлят сквозные 10-миллиметровые отверстия. После установки шляпки крепежа обмазывают клеем.
Иногда теплоизоляция монтируется на стену в 2 слоя. В подобных случаях горизонтальные и вертикальные швы покрытий не должны совпадать друг с другом. Второй слой приклеивают после полной фиксации первого. Затем ставят тарельчатый крепеж.
Что представляет собой пенополистирол
Пенополистирол состоит из гранул стирола, заполненных газом. Воздух – самый эффективный утеплитель, поэтому большое количество полостей позволяет материалу иметь хорошие теплозащитные показатели. В настоящее время в строительстве широко применяются два вида пенополистирола: пенопласт и экструдированный материал. Второй предпочтительнее для использования.
Эти два материала внешне выглядят похоже, но отличаются своими характеристиками и способом изготовления. Пенопласт производится из пенополистирольных шариков способом спекания. При производстве экструдированного пенополистирола гранулы смешиваются со вспененным реагентом и продавливаются через экструдер.
Что лучше? Пенопласт или экструдированный пенополистирол?
Пенопласт по сравнению с экструдированным материалом имеет только одно преимущество: невысокую стоимость.
Если провести сравнительный анализ, то можно прийти к следующим выводам:
- экструдированнный пенополистирол имеет высокую прочность и лучше работает в конструкции пола;
- пенопласт характеризуется более высоким водопоглощением (примерно в два раза);
- при наличии влаги и воздействии низких температур пенопласт может рассыпаться на отдельные шарики;
- пенопласт относится к средне и слабогорючим материалам и при воздействии высоких температур выделяет опасные для человека вещества;
- экструдированный пенополистирол благодаря специальным добавкам приобретает устойчивость к возгоранию.
Для утепления пола деревянного дома лучше подойдет экструдированный пенополистирол. Для снижения затрат на строительство можно применить утепление пола пенополистиролом двух видов одновременно. Нижний толстый слой большей толщины выполняют из пенопласта, а верхний из более прочного материала толщиной 3-5 см. Такой способ позволяет добиться компромисса между ценой и качеством.
Экструдированный пенополистирол в ванной. Вариант #2: пенопласт
Чтобы утеплить ванную комнату изнутри, можно использовать пенопласт. Его нередко применяют и для наружной теплоизоляции. Материал отличается хорошими эксплуатационными свойствами, но имеет ряд недостатков. Главный из них – низкая паропроницаемость.
При монтаже пенопласта нужно тщательно заделывать стыки. Если останутся даже небольшие зазоры, под утеплителем будет скапливать конденсат. Со временем это приведет к появлению грибка, избавиться от которого будет чрезвычайно трудно: придется демонтировать и заменять утеплитель.
К достоинствам материала следует отнести простоту монтажа. Его выбирают владельцы домов, которые планируют делать ремонт самостоятельно. Пенопласт легок и хорошо поддается обработке обычными инструментами. Для работы потребуются только строительный нож, резиновый валик, шпатели, материалы для заделки стыков.
Утепление потолка пенопластом
Подготовка поверхностей. Стены очищают от старой отделки, выравнивают и вскрывают грунтовкой. Состав наносят в два слоя. Лучше всего выбрать грунтовку с антисептическими добавками.
Нанесение клея. Листы пенопласта по всей поверхности покрывают клеевым составом. Для его нанесения применяют зубчатый шпатель.
Приклеивание пенопласта. Покрытый клеем утеплитель плотно прижимают к стене
При этом важно рассчитывать усилия, чтобы не повредить хрупкий материал. Чтобы лист лучше приклеился, его прокатывают резиновым валиком
Заделка стыков. Для герметизации швов и стыков используют специальную шпаклевку. Шпаклевать пенопласт следует в два слоя. Сверху можно монтировать финишную отделку, в идеале – гидрофобную.
Добавление полистирольной крошки в бетон
Для придания бетонному слою дополнительных защитных характеристик в раствор можно ввести гранулы экструдированного пенополистирола (последний можно приобрести примерно за 1000-1800 рублей за кубометр). Это делают следующим образом.
Пенопластовые шарики для бетона можно приобрести в расфасованном виде
Шаг 1. В подготовленную емкость заливается немного воды, затем туда засыпается сухой цемент. Все это перемешивается насадкой-миксером до консистенции густой сметаны.
Замешивание раствора с полистирольными шариками
Шаг 2. В процессе перемешивания добавляются гранулы пенополистирола. Пропорции бетона могут быть самыми разными – и 1:3, и 1:6.
Чем больше будет гранул, тем эффективнее пол будет удерживать тепло. Но есть и обратная сторона медали – прочность от этого ухудшится, поверхность начнет крошиться при нагрузке. Словом, требуемое соотношение пенополистирола зависит непосредственно от того, насколько жестким должно быть напольное покрытие.
Пенопластовая крошка (гранулят пенополистирольный)
Характеристика
Материал отличается своей безопасностью, соответствует требованиям экологии. Его изготавливают в нескольких видах. Все зависит от эксплуатационных характеристик и толщины. Пенополистирольные плиты могут иметь фрезерованные пазы, для создания плотного соединения.
Толщина листа не превышает трех миллиметров. Такой габарит в основном применяется для помещений, где полы должны отличаться своими теплоизолирующими свойствами. Обычно листы выпускаются, запакованными в пачки по 20 штук.
При всех своих положительных свойствах, у экструдированного утеплителя есть и несколько отрицательных качеств:
- высокая стоимость;
- не очень высокий коэффициент амортизации;
- не существует микровентиляции.
Для минимального перепада уровней пола можно устанавливать любой вариант пенополистирольных листов. Благодаря системе пазов, материал более плотно сцепляется с поверхностью пола, поддерживается отличная циркуляция воздушного потока.
В домах наиболее популярными стали пенополистирольные плиты типа «ПСБ-С-35». Если полы будут испытывать повышенное давление, более надежным будет «ПСБ-С-50».
Серия ПСБ-С-35
Выбирая марку теплоизолятора нужно учитывать срок его эксплуатации. Он рассчитан на 15 лет. После конца гарантированного срока может измениться структура, и появиться деформация материала.
Пенополистирол является разновидностью пенопласта. Он имеет гладкую поверхность и микропористую структуру. Материал получается методом вспенивания полиэтиленовых гранул в специальных экструдерах.
Для получения ячеистой структуры и минимального веса, в зону давления подается водяной пар и некоторые виды летучих нефтепродуктов. Легкость материала не влияет на его прочность, она остается очень высокой, а теплоизоляционные показатели выше, чем у других аналогичных материалов.
Серия ПСБ-С-50
Такая пенополистирольная подложка отличается большим количеством положительных характеристик:
- не пропускает влагу;
- на поверхности не появляется плесень;
- никогда не образуется грибок;
- не вызывает аллергической реакции;
- высокая прочность;
- не теряет устойчивости при большом давлении.
Изготовление таких листов под ламинатное покрытие производится на специальном оборудовании. Получается отличный материал, не реагирующий на случайные зацепы. Он выполняет функции отличного теплоизолятора и защитника от попадания влаги.
Этот утеплитель под ламинат выпускается в виде отдельных секций, с габаритами 1000х500х20. Секции стыкуются между собой специальным фольгированным многослойным полимерным полотном. В результате получается оригинальная конструкция, имеющая влагостойкое основание с хорошо загерметизированными стыками.
При продаже такие пачки не распаковываются. Поэтому цветовая гамма может иметь самые разные оттенки. Однако это никак не отражается на прочностных свойствах материала.
Пенополистирол
Пенополистирол — лёгкий газонаполненный материал класса пенопластмасс на основе полистирола, его производных (полимонохлорстирол, полидихлорстирол) или сополимеров стирола с акрилонитрилом и бутадиеном. [1]
Содержание
История
В 1831 г. французский химик Бонастр (M.Bonastre) в ходе сухой перегонки стиракса, полученного из бальзама восточного сладкого эквалипта (Liquidambar orientalis) выделил незнакомую бесцветную жидкость легче воды, с характерным сладковатым запахом. По праву первооткрывателя Бонастр назвал новое вещество стиролом (по французски – styréne). [2] [3] В 1839 немецкий аптекарь Эдуард Симон (Eduard Simon) пытаясь дистиллировать стирол путём его нагревания на воздухе случайно обнаружил, что тот необратимо превращается в вязкий сироп. Объяснения данному явлению Симон не нашёл, но именно ему приписывают честь получения полистирола — первого высокомолекулярного соединения, синтезированного человеком, хотя на невозможность термической перегонки стирола в том-же году указывал и Сименон (Simenon). [4] В 1845 году стиролом заинтересовались англичанин Блит и немец Гофман, которые установили, что при длительной выдержке даже без доступа кислорода уже при комнатных температурах стирол превращается в желеобразное соединение, названное ими метастиролом. В 1867 году французский химик Марселин Бертло (Marcellin Berthelot) назвал такой процесс уплотнения стирола полимеризацией, а его строение впервые точно установил в 1911-1913 гг. русский ученый И.И.Остромысленский. [5] Первые промышленные полимеры, были получены в условиях, при которых отсутствовали термодинамические ограничения со стороны участвующих реагентов, поэтому полистирол удалось синтезировать примерно за 100 лет до открытия термодинамической теории полимеризации. [6]
Способ получения пенополистирола был впервые запатентован в 1928 г., [7] а его промышленное производство начато в 1937 г. [8] С тех пор производство пенополистирола неуклонно развивается и совершенствуется. В силу национальных различий формирования химической промышленности в разных странах отдают предпочтения тем или иным способам производства пенополистирола. В настоящий момент пенополистирол производят по следующим основным способам:
- Прессовый пенополистирол (производится во множестве стран под разными торговыми марками, [9] отечественные аналоги — ПС-1, ПС-4)
- EPS (Expand Poly Styrene) — беспрессовый пенополистирол (изобретен BASF в 1951 г. выпускается под маркой Styropor®, отечественные аналоги — ПСБ (Пенополистирол Суспензионный Беспрессовый), ПСБ-С (Пенополистирол Суспензионный Беспрессовый Самозатухающий)
- XPS (Extrusion Poly Styrene) — Экструзионный пенополистирол (Styrodur® — производитель BASF, отечественные аналоги ЭППС — ПЕНОПЛЭКС, Теплекс, ТЕХНОНИКОЛЬ XPS)
- Автоклавный пенополистирол (STYROFOAM® — производитель The Dow Chemical Company (США), отечественных аналогов нет)
- Автоклавно-экструзионный пенополистирол [10] (отечественных аналогов нет)
По своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам все эти разновидности пенополистирола настолько различны, что имеет смысл говорить о совершенно самостоятельных разновидностях ячеистых пластмасс, хоть и изготовленных из одного исходного полимера — полистирола.
В СССР было широко развито производство пенополистирола. В 1939 г. начато промышленное производство пенополистирола по прессовому методу (ПС-1). [11] в 1958 г. освоено производство беспрессового пенополистирола (ПСБ) [12] В 1946 г. советскими учеными под руководством А.Ан. Берлина разработана технология двухстадийного способа производства прессового пенополистирола (ПС-2, ПС-4), внедренная в 1953 г. на Владимирском химическом заводе. [13]
В 1961 в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С). [14] Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс».
Строительство
Применение вспененного пенополистирола в строительстве регламентирует ГОСТ 15588-86 «Плиты пенополистирольные. Технические условия» [15] , который предписывает использовать вспененный пенополистирол «в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции».
В течение более чем 40 лет вспененный пенополистирол активно применяется при утеплении фасадов как часть фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружным штукатурным слоем (сокр. СФТК (рус.), ETICS (англ.), WDVS (нем.). Применение таких систем изначально получило широкое распространение в Германии, Австрии, Польше и Италии, где такие системы позволили существенно снизить энергозатраты на отопление зданий. Мартин Берниггер, архитектор Sunpor Kunstoff GmBH: «Если раньше мы тратили 180 киловатт энергии, то теперь около 50» [16] . Фасадные системы с пенополистиролом сертифицированы и выпускаются известными строительными компаниями: KNAUF, STO, Baumit, Saint-Gobain и др.
Широко применяется в качестве термоизоляции (теплопроводность 0,04 Вт/(м•K)) и шумоизоляции в строительстве, приборостроении, в качестве промышленной и потребительской упаковки.
Применяется в качестве термоизоляции почти во всех бытовых холодильниках, кроме холодильников с термоизоляцией из пенополиуретана.
В последнее время широкое распространение получили покрытия кровли из стального профилированного настила с утеплителем из пенополистирола, при этом применение сгораемого утеплителя (пенополистирола и плитного полиуретана) в конструкции кровли запрещено. [17] В настоящее время ряд конструкций кровель по профилированному листу, а также по бетонному основанию с комбинированным утеплителем, успешно прошли огневые испытания в ВНИИПО и получили класс пожарной опасности К0. [18]
Начальник управления технической политики Департамента капитального ремонта города Москвы Петр Туркин [19] :
Пенополистирол имеет ряд преимуществ по сравнению с той же минеральной ватой. Он эффективнее по теплоизоляционным свойствам, имеет более низкий вес (и соответственно даёт меньшую нагрузку на фундамент строения). По долговечности материал не уступает другим утеплителям, его срок службы около 50 лет. Кроме того, система утепления пенополистиролом прошла натурные огневые испытания и получила подтверждение высшего класса пожарной безопасности.
Применение пенополистирола в фасадном утеплении
По результатам пожарно-технических испытаний разработчики систем утепления, использующие пенополистирол, получают соответствующие разрешительные документы на право эксклюзивного использования своих систем утепления. До разработки и утверждения нормативных документов, содержащих правила их безопасного применения, использование в строительстве систем наружного утепления, не прошедших натурных огневых испытаний, не допускается. Таким образом, все использующиеся в настоящее время системы фасадного утепления прошли необходимые испытания и были признаны надзорными органами безопасными. [20]
На Украине, как и в большинстве стран, в фасадных навесных конструкциях «мокрого типа» пенополистирол надлежит в обязательном порядке закрывать защитным штукатурным слоем толщиной 30-50 мм по стальной сетке. При нарушении целостности штукатурного слоя эксплуатация таких зданий приостанавливается. [21]
Беларусь, начиная уже с 2002 г., [22] при разработке всех своих систем теплоизоляции ориентируясь на европейские законодательные документы, [23] к настоящему времени приняла свой национальный стандарт, [24] идентичный европейскому. Украина также испытывает свои системы в соответствии с европейскими стандартами. [25]
Системы утепления с использованием пенополистирола предполагают обязательное выполнение комплекса работ в 13-18 технологических этапов, разработкой и описанием которых занимаются авторы-разработчики фасадных систем, которые также составляют список рекомендуемых к применению материалов, которые, однако, почти всегда могут быть заменены на аналогичные по свойствам без снижения качества конструкции.
Устройство подобных фасадных систем рекомендуется выполнять силами специально обученных работников, для чего большинство производителей организуют для строителей бесплатные тренинги и семинары. [26]
В результате накопленного опыта в Германии работы по монтажу всех лёгких штукатурных фасадов, в том числе с применением пенополистирола, разрешены при положительных температурах (не менее 5°С). [28] .
При этом по данным Института Строительной Физики Фраунгофера, (г. Хольцкирхен, Германия), опубликованным в журнале Architectura 5 (1),2006 (11-24), с начала 1960х годов, более 500 миллионов квадратных метров штукатурных фасадных систем «мокрого типа» было использовано для теплоизоляции зданий в Германии. С 1975 года состояние утеплённых пенополистиролом фасадов регулярно проверялось: «Возраст проверяемых единых теплоизоляционных систем колеблется от 19 до 35 лет. Теплоизоляционные системы старше 20 лет ремонтировались окраской, некоторые дважды. В течение первой проверки в 1975 году половину зданий можно отнести к группам 2 и 3 (от незначительных до существенных недостатков). Напротив, в ходе последних проверок в конце 2004 года было выявлено, что после ремонта все здания находятся в группе 1 (без недостатков). Ремонт в основном заключался в новой покраске. Состояние фасадов, таким образом, со временем улучшилось. Это можно объяснить тем, что в фасадных системах начала 70-х годов техника исполнения не во всех случаях была оптимальной и поэтому возникшие недостатки были устранены последующими ремонтными работами».
В целом, в Европе, где требования пожарной безопасности находятся на уровне не ниже российского, потребление вспененного полистирола в 10 раз превышает российское. В странах Евросоюза ежегодное потребление изделий из ПСВ на душу населения составляет 5 кг, и это позволяет экономить до 60-70 % используемого тепла и энергии [29] .
Упаковка
Вспененный пенополистирол применяется как материал для изготовления тар и одноразовой посуды. Для правильного и длительного хранения и транспортировки морепродуктов, мяса, овощей и фруктов в состоянии исходной свежести, необходимо использовать изотермическую упаковку.
Потребление пенополистирола в мире
Сегодня вспененные полимерные материалы занимают обширный сегмент на мировом рынке пластмасс, они занимают до 10 % от совокупного объёма потребления полимерных смол. В настоящее время мировой рынок пеноматериалов продолжает активно развиваться. При этом полистирол является здесь одним из самых популярных пенопластиков после полиуретана. На его долю приходится четверть мирового спроса — 25 % [30] .
Потребление пенополистирола в Западной Европе
Крупнейшими регионами потребления строительного пенополистирола являются США и Западная Европа (Франция, Италия, Германия, Польша).
По данным Sinergy Consulting на конец 2010 года [31] , в Западной Европе вспененный пенополистирол среди других теплоизоляционных материалов занимает нишу в 26,5 %. К 2012 году Sinergy Consulting прогнозируют рост до 27 %.
По данным этого же исследования, среди стран Западной Европы, лидером потребления стабильно является Германия (потребляя 48 % всего полистирола), на втором месте — Франция (27,9 %). Необходимо также заметить, что в Германии вспененный пенополистирол стабильно является приоритетным материалом для теплоизоляции зданий, покрывая 87 % всех теплоизоляционных нужд этой развитой европейской страны (минеральная вата используется лишь в 12 % случаев) [32] .
По данным Ассоциации PROMO PSE (Франция), 8 из 10 частных домов утеплены качественным вспененным и формованным пенополистиролом. [33] . Это не обязательно подразумевает использование только вспененного пенополистирола, но также может означать успешное комбинирование разных теплоизоляционных материалов с вспененным пенополистиролом.
Данные об итальянском рынке теплоизоляционных материалов предоставляет Ассоциация Associazione Italiana Polistirolo Espanso (AIPE) [34] , согласно которым вспененный полистирол занимает нишу в 44 %, экструдированный пенополистирол (XPS) — 24 %, минеральная вата — 25 %, ППУ — 7 %.
Крупнейшими производителями вспенивающегося полистирола в Европе можно назвать следующие компании (в порядке убывания): BASF, Nova Chemicals, Polimeri Europa, Styrochem [35] . Компания BASF является лидером на Европейском рынке. Производственные мощности производителя расположены в Германии (Ludwigshafen) и составляют 450 тыс. тонн в год. Отдельно стоит отметить компанию Nova Chemicals. Ей принадлежит завод по производству вспенивающегося полистирола и два завода по производству полистирола в Голландии. Также два завода по производству вспенивающегося полистирола во Франции и по одному заводу по производству полистирола и вспенивающегося полистирола в Великобритании. Кроме того, 2004 году Nova Chemicals и BP — Innovene образовали между собой СП под общим названием Nova Innovene. Предприятие начало свою производственную деятельность с 1 октября 2005 года. Теперь в компанию входят семь предприятий на территории Европы с мощностью производства 720 тыс. тонн в год полистирола и 415 тыс. тонн в год вспенивающегося полистирола.
Третье место в тройке лидеров принадлежит итальянской Polimeri Europa. Компания имеет завод в Италии и в Бельгии, мощностью по 35 тыс. тонн, а также завод в Венгрии, мощностью 40 тыс.тонн. Кроме лидирующих предприятий на рынке Европы присутствует ещё до 30 заводов по всей территории. Совокупные мощности существующих производителей задействованы не полностью и функционируют на 84 %.
В Америке работает более 60 производителей вспененного полистирола, среди которых крупнейшим является «Nova Chemicals» с объёмом производства 170 тыс. тонн. Другим крупным производителем является BASF. Мощность завода в Altamira, Мексика составляет 165 тыс. тонн. [35]
Потребление пенополистирола в Восточной Европе
По данным Synthos Chemical Innovations на 2009 года, Польша лидировала в потреблении пенополистирола на душу населения с показателем 5,3 кг/1 чел. При этом, по данным Netherlands Institute for Safety «Nibra», в рейтинге, составленном по количеству погибших от пожаров людей на миллион человек в год, Польша занимает 13-е место, опережая по безопасности Бельгию, Данию, Ирландию и Финляндию. [36] [37]
Таким образом, наиболее развитые страны Западной и Восточной Европы являются самыми активными потребителями вспененного пенополистирола, демонстрируя при этом возможность успешного использования энергоэффективных технологий и поддержания высокой пожарной безопасности конструкций. Доля утеплителей в теплоизиоляционнных системах Германии в 2008 году достигла 87 % (минвата — 12 %) [36]
Свойства
Теплопроводность и энергоэффективность
Теплопроводность — одно из ключевых свойств теплоизоляционных материалов. Хорошие показатели теплопроводности позволяют сократить толщину утеплителя, необходимую для обеспечения нужного уровня тепла, а значит, и затраты на сам материал.
Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области).
Материал стены | Коэф. теплопроводн. | Требуемая толщина в метрах |
---|---|---|
Вспененный пенополистирол | 0,039 | 0,12 |
Минеральная вата | 0,041 | 0,13 |
Железобетон | 1,7 | 5,33 |
Кладка из силикатного полнотелого кирпича | 0,76 | 2,38 |
Кладка из дырчатого кирпича | 0,5 | 1,57 |
Клееный деревянный брус | 0,16 | 0,5 |
Керамзитобетон | 0,47 | 1,48 |
Газосиликат D500 | 0,12 | 0,385 |
Пенобетон D600 | 0,14 | 0,45 |
Шлакобетон | 0,6 | 1,88 |
1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14. 2. Толщина однородного материала d = Rreq * l (l — коэффициент теплопроводности материала) [38] .
Влагостойкость
Панель из EPS типа I согласно стандарту CAN/CGSB 51.20 M87 может абсорбировать максимум 6 % влаги. При таком количестве воды она, тем не менее, сохраняет 92 % от своего первоначального значения R [39] .
В рамках глобальной программы оценки методов изоляции фундаментов, закладываемых ниже уровня грунта, Канадская ассоциация строителей жилых зданий разработала методику испытания, позволяющую определить влияния на вспененный пенополистирол, обусловленные воздействием циклов замораживания и размораживания. Пенополистирол, расплавленный надлежащим образом, был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в 4%-ном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жёсткие условия испытания. Результаты после 50 циклов замораживания/размораживания не выявили никакого влияния ни на ячеистую структуру вспененного пенополистирола, ни на целостность её структуры. [39] Такое использование в Северной Америке и в Европе в течение многих лет подтверждает, что циклы замораживания/размораживания очень слабо влияют на структуру качественного пенополистирола.
Химическая и биологическая нейтральность
В США Ассоциация переработчиков пенополистирола (EPSMA) в 2004 году спонсировала испытательную программу по исследованию возможности образования плесени на пенополистироле. Испытательная лаборатория компании SGS провела исследования в соответствии с национальным стандартом ASTM C1338 «Метод определения сопротивлению образования плесени теплоизоляционных и облицовочных материалов». Испытательные образцы из пенополистирола были подвергнуты тесту на пять различных типов плесени, для проверки их на рост плесени. Результаты показывали, что в идеальных для роста плесени лабораторных условиях, грибы не росли и плесень не образовывалась. [40]
Долговечность пенополистирола
Долговечность службы высококачественного пенополистирола подтверждена различными испытаниями. Так, в рамках научно-исследовательской работы Шведского королевского технологического института, результаты которой были опубликованы в 1999 г.,определялись минимальные сроки службы строительных материалов в конструкциях зданий. Минимальный срок службы пенополистирола был определён в 60 лет. [41] .
В России в настоящее время не существует утверждённого стандарта, регламентирующего требования к долговечности, и испытания проводятся по методике разработанной Научно-исследовательским институтом строительной физики РААСН. В 2001 г. в испытательной лаборатории теплофизических и акустических измерений НИИСФ проведены исследования на долговечность образцов пенополистирола из сырья компании BASF. Образцы подвергались цикличным температурно-влажностным воздействиям в климатической камере КТК-800. По этой методике один цикл, включающий двукратное понижение температуры до −40оС, чередующееся с нагревом образцов до + 40оС и последующей выдержкой в воде, эквивалентен по температурно-влажностному воздействию 1 усл. году эксплуатации теплоизоляционного материала в многослойной ограждающей конструкции. Всего проведено 80 циклов испытаний образцов пенополистирольных плит. Полученные результаты позволили сделать заключение, что изделия из пенополистирола успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 циклов, что может быть интерпретировано как соответствующее количество условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкциях с амплитудой температурных воздействий ±40оС. Проведение испытаний было остановлено по экономическим причинам, а не по причине значительного ухудшения свойств материала. Таким образом, по результатам российских испытаний, долговечность материала составила не менее 80 лет [42] .
Аспекты экологической безопасности использования пенополистирола
Хотя в российском обществе ведутся споры относительно экологической безопасности пенополистирола, известно, что за более чем 50 лет применения вспененного пенополистирола и стиролосодержащих материалов в мире не были выявлены подтвержденные корреляции между его использованием и нарушениями репродуктивных и иных функций у людей (Lemasters et al., 1985, Kolstad et al., 1999, Kolstad et al., 2000).
Кроме того, Международный строительный код (IRC) классифицирует пенополистирол как один из наиболее энергоэффективных и экологически чистых утеплителей. Что также подтверждается исследованиями Американских специалистов, пришедших к выводу о безопасности SIP-технологий с использование пенополистирола. [43]
Согласно гиду по экологичности строительных материалов «Building materials and the envirnoment» (авторы Джоан Денисон и Крис Халиган) [44] с точки зрения экологичности свойства пенополистирола соотносятся со свойствами других видов теплоизоляции следующим образом:
Материал | Происхождение | Энергия, потребляемая для производства (МДЖ/кг) | Теплопроводность (Вт/м•К) | Зелёный рейтинг BRE* | комментарии |
---|---|---|---|---|---|
Овечья шерсть | Овцеводство | 20.90 | 0.036-0.040 | A | пропитывается химическими антипиренами; возобновляемый |
пеностекло | переработка стекла | 27.00 | 0.042 | от A+ до C | рейтинг зависит от прочности;поддается рециклингу; высокая прочность на сжатие |
Стекловата | на 30-60 % процентов из промышленных отходов | 28.00 | 0.032-0.040 | от A+ до A | рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;высокий процент вторично переработанных веществ; связующие могут быть токсичными; раздражитель |
Каменная вата | до 23 % промышленных отходов | 16.80 | 0.036 | от A+ до C | рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;связующие могут быть токсичными; раздражитель; в процессе производства выделяются токсичные вещества; |
Пенополистирол | Нефтепродукты | 88.60 | 0.039 | A+ | продукт нефтепереработки; энергозатратен; антипирены могут быть токсичными; потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие; водостойкий;не биоразлагаемый; |
Экструдированный пенополистирол | Нефтепродукты | 109.20 | 0.032 | E | чрезвычайно энергозатратен;продукт нефтепереработки;антипирены могут быть токсичными;потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие;водостойкий;не биоразлагаемый; эмиссии могут разрушать озоновый слой |
Зелёный рейтинг BRE — метод анализа ряда фактов влияния на экологию и человека, который классифицирует все материалы по шкале от А до E,где А — наилучший показатель безопасности и дружественности к окружающей среде, а E — наихудший показатель. [45]
Удобство монтажа
Пенополистирол — лёгкий, прочный и не хрупкий материал. Резка пенополистирола возможна без использования специальных режущих инструментов и позволяет применять простые средства, такие как нож или ручная пила. Обращение с материалом не представляет опасности для здоровья во время транспортировки, монтажа, использования и демонтажа, поскольку он не радиоактивен, не содержит опасных волокон или других веществ. Пенополистирол может обрабатываться и резаться не вызывая раздражения, экземы или раздражения кожи, дыхательных путей и глаз. Это означает, что дыхательные маски, защитные очки, защитная одежда и перчатки не требуются для того, чтобы работать с пенополистиролом. Цемент, известь, гипс, ангидрит и растворы, модифицированные полимерными дисперсиями, не оказывают негативного эффекта на пенополистирол. Все это делает пенополистирол полностью безопасным и практичным при использовании в гражданском, промышленном и транспортном строительстве. [46] Монтаж пенополистирольных плит простой процесс и доступен практически каждому человеку [47]
Взаимодействие с растворителями
Растворимость пенополистирола в технических жидкостях в первую очередь обусловливается химической природой исходного полимера. Пенополистирол хорошо растворяется в исходном мономере (стирол), в ароматических (бензол, толуол, ксилол) и хлорированных углеводородах (дихлорэтан, четыреххлористый углерод), сложных эфирах, кетонах (ацетон), сероуглероде. В низших спиртах, низкомолекулярных алифатических углеводородах, простых эфирах, фенолах и воде пенополистирол нерастворим. [48] [49]
Особые свойства вспененного полистирола
Пенополистирол — типичный представитель поро- и пенопластов, поэтому его физико-механические и теплофизические характеристики ничем существенно не отличаются от остальных ячеистых пластмасс. [50]
Но в силу ячеистой природы (обуславливающей высокую удельную поверхность, присущую всем вспененным пластмассам) [51] низкая теплостойкость стирола полимеров объясняет особенности окислительной, термоокислительной и термической деструкции, [52] а также горения пенополистирола что обуславливает особенности его применения, а также накладывает ряд ограничений на его использование (обязательная детоксикация пенополистирола перед его применением в составе полистиролбетона, [53] запрет на трехслойные ограждающие конструкции в некоторых регионах [54] [55] ).
Современный пенополистирол, применяемый в строительстве, производится по технологиям, предусматривающим применение специальных химических добавок: стабилизирующих, термостабилизирующих и антипиренов. Эти добавки значительно увеличивают стойкость полистирола к окислительной, термоокислительной и термической деструкции. При необходимости в пенополистирол может быть добавлена добавка, увеличивающая его стойкость к солнечному свету, вернее его ультрафиолетовой составляющей. Как правило, такая добавка не применяется, поскольку пенополистирол находится в составе конструкции и защищен от воздействия негативных факторов.
Деструкция пенополистирола
Неизбежность деструкции (лат. destructio — разрушение) полистирола обусловлена самой сущностью полимеризационных пластмасс. Под воздействием внешних факторов (тепло, свет, радиация, механические и биологическое воздействие и т. д.) у всех полимеров, в том числе и у полистирола происходят разрушения макромолекул (отщепление микрорадикалов и деполимеризация) в результате чего изменяются химико-физические и эксплуатационные свойства. [56] [57] Деструкция пенополистирола существенным образом отлична от деструкции полистирола. В первую очередь это обусловлено развитой наружной поверхностью, характерной для всех вспененных пластмасс. [58]
В 1948 г. с развитием физико-химии полимеров начались детальные исследования в области термодинамики полимеризационных процессов, результатом которых стало открытие равновесного состояния системы «полимер — мономер». [59]
О равновесном состоянии системы «полистирол — стирол» впервые высказал предположение Тобольский («Arthur V. Tobolsky — профессор Принстонского университете, представитель широко известной в США и мире научной школы, разрабатывающий проблемы физики и химии полимеров»). Он же, с учениками, в 1957—1960 гг. вывел подробную математическую интерпретацию этого процесса для разных видов полимеров. В частности для полистирола, согласно предложенной им классификации, справедливо математическое обоснование типа «III-а» [60] которое в упрощенном схематическом виде принято записывать так:
В той или иной форме эту формулу «„полимеризационно-деполимеризационного равновесия“» приводят как каноническую все основоположники химии высокомолекулярных соединений — Савада («Япония»), [61] Берлин, [59] [62] Гордон, [63] Эммануэль [64] («СССР»), Кауш («Великобритания»), [65] Фойгт («Германия»). [66] Согласно этой формулы совместное существование системы «мономер-полимер» возможно только до некой предельной температуры Тпред, выше которой существование полимера термодинамически запрещено («для стирола Тпред=310 ˚С [67] ») Ниже Тпред термодинамическое равновесие системы «полимер — мономер» регламентируется балансом внешних физических воздействий системы «температура — парциальное давление мономера над поверхностью полимера». При отводе мономера равновесие системы нарушается и начинается процесс деполимеризации, так как термодинамические законы существования Вселенной стремятся восполнить баланс. И если отвод мономера постоянен — процесс деполимеризации остановится только по исчерпанию запаса полимера. Иными словами — из условий полимеризационно-деполимеризационного равновесия полистирола, при температуре выше равновесной, или при концентрации мономера ниже равновесной термодинамически возможны процессы деполимеризации. [62]
Для наглядной иллюстрации полимеризационно-деполимеризационного равновесия очень часто привлекают аналогию равновесия системы «вода (лед)-водяной пар», которое от температуры абсолютного нуля и до температуры Тпред (+100 ˚С при атмосферном давлении) всегда существуют совместно.
Помимо теоретического обоснования, равновесность системы «полистирол — стирол», обусловленную одновременностью течения реакции полимеризации стирола и деполимеризации полистирола доказана также и экспериментально. [68]
Низкотемпературная деструкция пенополистирола
Термодинамические условия эксплуатации полимерных материалов всегда невыгодны с точки зрения устойчивости и сопровождаются процессом хоть и медленной, но неуклонной их деструкции. [59] Полистирол существует в равновесном состоянии со своим мономером, образуя систему «стирол-полистирол», описываемую теорией термодинамики полимеризационных процессов (основы которой в1948 г. были заложены исследованиями стирола и α-метилстирола, которые оказались очень удобными объектами для изучения всего класса равновесных полимеризационных систем), [6] которая утверждает, что константа полимеризационно-деполимеризационного равновесия зависит только от равновесной концентрации мономера. [67] Поэтому в полимеризационных пластмассах в том числе и в полистироле всегда присутствует некоторое количество мономера (стирола), равновесная концентрация которого определяется термодинамическими характеристиками системы, а поэтому не зависит от механизма процесса. [67]
Но сама по себе термодинамическая возможность протекания какого-либо процесса (в данном случае деструкции) ещё не обусловливает определённых скоростей его протекания и, в свою очередь, регламентируется или температурой или объёмом протекания реакции. [59] Для полистирола в форме плотных изделий, регламентирующим началом деструкции выступает температурный фактор. При более низких температурах его деструкция теоретически хотя и возможна в соответствии с законами термодинамики полимеризационных процессов, но из-за чрезвычайно низкой газопроницаемостью полистирола [69] парциальное давление мономера имеет возможность изменяться только на наружной поверхности изделия. Соответственно ниже Тпред = 310 ˚С деполимеризация полистирола происходит только с поверхности изделия, [59] и ею можно пренебречь для целей практического применения.
Для пенопополистирола на первый план выступает тот факт, что это не плотное изделие из полистирола, а набор ячеек площадью 0,06 — 2,5 мм2 с толщиной стенок от 3 микрон. [70] Поэтому пенополистирол следует рассматривать как особое физическое состояние полистирола в форме совокупности тонких пленок (волокон), для которых вероятность контакта с внешней средой в несколько миллионов раз больше, чем для плотного изделия из полистирола. Процессы полимеризации и деполимеризации идут одновременно, но имеют свои особенности для тонких (пленочных) и толстых образцов. В толстом образце деполимеризовавшаяся молекула имеет больше шансов снова полимеризоваться, чем в тонком. Кроме того, в случае достаточно большой удельной поверхности раздела между полимером и газовой фазой (полимер в состоянии тонкоизмельчённого порошка или тонкой пленки) становится справедливо так называемое «псевдоравновесное» состояние, описываемое термодинамическими параметрами «полимеризационно-деполимеризационного» равновесия. [63] Поэтому деструкция тонких образцов (пленок) имеет свои четко обозначенные особенности. [71]
Окисление полистирола (и превращение его алкильных микрорадикалов в перекисные) в толстых, массивных образцах лимитируется кислородом, растворенном в самом полимере (в результате микродиффузии). В тонких образцах (пленках) превалирует окисление, инспирированное кислородом, диффундирующим в полимер извне, в результате градиента его концентраций в атмосферном воздухе и в полимере (макродиффузия). Поэтому в пленках полистирола толщиной 25 мкм, к примеру, реакция его окисления идет в 1.7 — 6.7 раза быстрее, чем в толстых образцах. [64] Окислительные процессы в полистироле пространственно локализуются в очагах — «микрореакторах» потому что именно в этих местах при прочих равных условиях растворяется в 5 — 6 раз больше кислорода, чем в бездефектных областях. [64] Физико-химические воздействия жидких или газообразных сред, химически активных по отношению к полистиролу, вызывает набухание поверхностного слоя. В случае тонких пленок полистирола, такое набухание предопределяет практически мгновенное формирование микротрещин и каверн. [65] В свете вышесказанного современная наука о полимерах четко разделяет деструкцию полимеров в зависимости от толщины образцов, называя для так называемых «тонких» образцов (с толщинами менее 0.1 мм) главной причиной снижения эксплуатационной долговечности — окисление, так как разрушение всего 0,1 % углеродных связей приводит к многократному снижению молекулярной массы полимера, что ухудшает эксплуатационных характеристик на десятки процентов. [71]
При деструкции полистирола, в результате внутримолекулярного замещения с последующим распадом макрорадикалов, образуются низкомолекулярные вещества разнообразного состава — толуол, этилбензол, изопропилбензол, кумол. [64] Поэтому при санитарно-химических исследования пенополистирола нормативные документы [72] в обязательном порядке предписывают осуществлять его проверку на выделения стирола, α-метилстирола, бензола, толуола, этилбензола, кумола, метанола и формальдегида.
Низкотемпературная деструкция пенополистирола
Вопрос о низкотемпературной деструкции современного пенополистирола до конца не исследован. Доподлинно известно, что в 1960—1970х годах в СССР проводились замеры, показавшие превышение ПДК по стиролу, однако это было связано с несовершенством химического производства. По причине использования несовершенных технологий в полученном полистироле оставалась значительная концентрация мономера, которая не извлекалась из материала при дальнейшей обработке [73] . Современные разработки в области химической промышленности позволили решить эту проблему, и произведенный по современным технологиям пенополистирол не содержит остаточного мономера, что исключает превышение ПДК стирола при нормальных условиях эксплуатации. [источник не указан 512 дней]
Однако, стоит учитывать, что в связи с несовершенством систем контроля производства и продажи строительной продукции, на современных строительных рынках до сих пор можно приобрести контрафактную продукцию, которая может нанести вред здоровью человека. [74] .
Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах. [75]
Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола (мутагенность, канцерогенность, репродуктивная токсичность), якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются. [источник не указан 512 дней]
Высокотемпературная деструкция пенополистирола
Высокотемпературная фаза деструкции пенополистирола хорошо и обстоятельно исследована. Она начинается при температуре +160°С (механохимическая деструкция). С повышением температуры до +200°С начинается фаза термоокислительной деструкции. Выше +260 о С преобладают процессы термической деструкции и деполимеризации. В связи с тем, что теплота полимеризации полистирола и поли-»’α»’-метилстирола одни из самых низких среди всех полимеров (71 и 39 кДж/моль соответственно), в процессах их деструкции преобладает деполимеризация до исходного мономера — стирола. [52] [76] [77] [78]
Пожароопасные свойства
Пенополистирол различных марок относится к группам горючести Г3 (нормальногорючий) — Г4 (сильногорючий). В Европе пенополистирол также относится к горючему классу строительных материалов — «Class E» [79] . Относится к синтетическим полимерам. Синтетические полимеры (как и природные, например, древесина) характеризуются горючестью. Учитывая это свойство, нормативные документы обязывают использовать пенополистирол только «в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции». При таком подходе, возможность воспламенения материала исключается.
Воспламенение открытого материала, вне конструкции, может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали.
Горит в расплавленном состоянии с выделением большого количества теплоты. Удельная теплота сгорания пенополистирола 39,4 — 41,6 МДж/кг, [80] [81] что в 4,3 раза выше чем у сосновой древесины естественной влажности, однако, плотности этих материалов — 300—550 кг/м.куб. у сухого дерева и от 15 до 30 кг/м.куб у пенополистирола, что при соотнесении даёт несравнимо большую горючесть и способность выделять тепло дерева. [82]
Линейная скорость распространения огня по поверхности пенополистирола 1 см/сек, [83] .
Удельная массовая скорость выгорания пенополистирола марки ПСБ — 2.19 кг/мин м² [84] .
Горение пенополистирола сопровождается выделением дыма. Продукты горения токсичны. Средства тушения: Распыленная вода со смачивателями. [85] .
Пожарная опасность пенополистирола в квалификации нормативно-правовых документов
На горючесть пенополистирола прямо и однозначно указывают профильные производственно-технические нормативные документы, характеризуя его как сгораемый материал, [86] который даже в составе бетонной композиции не утрачивает горючих свойств. [87] На пожароопасность пенополистирола акцентируется внимание работников пожарных служб и подразделений. [88]
OCT 301-05-202-92E Полистирол вспенивающийся. Технические условия. Отраслевой стандарт. [89]
По своим физико-химическим свойствам ППС относится к числу легкогорючих материалов. В силу специфики своего химического строения (соотношение С : Н = 1 : 1), развитой поверхности и большому содержанию воздуха (97-98 %), ППС горит с большой интенсивностью. Скорость сгорания в среднем составляет 2,19 кг/ мин. м². Скорость распространения пламени 36,7 см/мин. При сравнении соответствующих показателей видно, что скорость сгорания ППС в 4 раза выше скорости сгорания дерева. Теплотворная способность по Малеру и Крокеру равна 11000 ккал/кг. Вследствие большой скорости горения, это количество тепла высвобождается при пиковой температуре 1500 °С в относительно малое время. По опытным данным уже через 2 мин. горения ППС достигается температура 1200 °С.
Воспламенение может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Не воспламеняется ППС от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. При хранении ППС с соблюдением правил пожарной безопасности со стороны самого материала опасности не ожидается.
При горении ППС очень быстро переходит в жидкое состояние (1 м³ пены без учета окалины образует 23 литра жидкого вещества). ППС сгорает без образования твёрдого остатка с выделением на 1 м³ материала при плотности 25 кг/м³ , около 267 м³ дыма с высоким содержанием токсичных продуктов сгорания (главным образом СО).
При горении ППС переходит в жидкое состояние и деполимеризуется, далее продолжают гореть продукты деполимеризации. Теоретический расход воздуха для сгорания ППС составляет 256 м³/м³ . В 1 м³ ППС содержится максимум 980 л воздуха, что недостаточно для поддержания горения. Поэтому в замкнутом пространстве (например в виде изоляции в стенах) материал сам по себе не горит.
В связи с горючестью пенополистирола, надзорные органы строго регламентируют его применение в жилищном строительстве в составе систем утепления целым набором условий и ограничений, суть которых — необходимость применения пенополистирола внутри конструкции для исключения его контакта с воздухом, что гарантирует безопасность. [90] [91] [92]
По результатам пожарно-технических испытаний разработчики систем утепления, использующие пенополистирол, получают соответствующие разрешительные документы на право эксклюзивного использования своих систем утепления. Использование в строительстве систем наружного утепления, не прошедших натурных огневых испытаний, не допускается. [20]
Самозатухающий пенополистирол
Для уменьшения вероятности его возгорания от случайных источников (искра, окурок) на этапе транспортирования, хранения и монтажа была разработана специальная разновидность — пенополистирол с добавками антипиренов, который получил название «самозатухающий» и обозначается дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С). [93]
В целом пожарная классификация материалов и изделий предполагает несколько десятков понятий, параметров и характеристик, используемых исключительно в контексте проводимых испытаний или исследований. Зачастую противопожарную терминологию не следует трактовать буквально, а только лишь как частную характеристику в отношении конкретных исследований.
Согласно определениям Европейского комитета стандартизации (СЭВ 383-76) под горючестью веществ и материалов подразумевается исключительно их способность к воспламенению и горению от источника зажигания, а не длительность самостоятельного горения, после устранения первичного источника огня.
Несмотря на пониженную вероятность возгорания «самозатухающего» пенополистирола, данный материал не является негорючим. Именно поэтому группа горючести большинства марок «самозатухающего» пенополистирола определяется как «Г3», а не как «НГ».
Токсичность продуктов горения пенополистирола
Относительная токсичность горения пенополистирола существенным образом зависит от условий пиролиза. [94] [95] [96]
Изучение токсичности продуктов горения пенополистирола было начато во всем мире на рубеже 60-хх годов при конструировании объектов военной техники замкнутого объёма — космических кораблей, самолётов, подводных лодок и т. д. Эти исследования носили закрытый характер — до сих пор в открытом доступе присутствуют лишь разрозненные их фрагменты. [97] [98] [99] [100] [101]
При этом продукты горения пенополистирола — характерные для группы полимеров, однако менее опасные, чем продукты горения ПВХ, ППУ и даже дерева: доказывающие это испытания проводилось в Европе в соответствии с методикой DIN 53436, результаты которой вполне сопоставимы с условиями реального пожара. При проведении данного испытания образцы нагреваются до температур 300, 400, 500 и 600 °C.
Образец | ———- | Испускаемые частицы | (в объемном отношении) | в част. на млн. (ррм) | при различных температурах |
---|---|---|---|---|---|
———- | Продукты горения | 300 °C | 400 °C | 500 °C | 600 °C |
ПСБ | Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород | 50*;200;следы;-;0 | 200*;300;10;-;0 | 400*;500;30;-;0 | 1,000**;50;10;-;0 |
ПСБ-С | Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород | 10;50;следы;-;10 | 50;100;20;-;15 | 500*; 500;20;-;13 | 1,000*;50;10;-;11 |
Хвойная древесина | Моноксид углерода;Ароматические соединения | 400*; — | 6,000**;— | 12,000**;— | 15,000**;300 |
ДСП | Моноксид углерода;Ароматические соединения | 14,000**; следы | 24,000**;300 | 59,000**; 300 | 69,000*; 1000 |
Вспученная пробка | Моноксид углерода;Ароматические соединения | 1,000*; следы | 3,000**; 200 | 15,000**;1000 | 29,000**;1000 |
Как видно из таблицы, дым от ППС в худшем случае имеет ту же токсичность, а в большинстве случаев — меньшую токсичность по сравнению с токсичностью дыма от сгорания природных материалов по всему температурному диапазону. Пояснения: условия испытания указаны в DIN 53 436; скорость потока воздуха 100 1/ч; Образец для испытаний размерами 300мм x 15мм x 20 мм, который сравнивается с другими образцами при обычных условиях конечного использования
Символы: * тление, ** пламя, — не обнаружено.
Следует также отметить, что различают 3 способа оценки токсичности продуктов горения — биологический, химический и комплексный. Биологический способ основывается на двух показателях: времени, прошедшем до наступления первых симптомов нарушения жизнедеятельности реципиентов, а также на времени, прошедшем до гибели реципиентов. Согласно биологическому способу оценки наиболее токсичными являются продукты горения обыкновенной древесины. [102]
При сжигании ППС класса SE при условиях, указанные в DIN 53 436, следов бромированных дибензодиоксинов в газообразном или твёрдом состоянии обнаружено не было, а были выявлены только незначительные следы бромированных дибензофуранов.
Это подтверждается и исследованиями Химического факультета МГУ под руководством профессора А. Т. Лебедева, которые выявили отсутствие следов хлора и возможности выделения фосгена при горении пенополистирола [103]
Коэффициент дымообразования негорючих марок пенополистирола составляет 1219 м²/кг, что в 53, 35, 4.5, 1.4 раза больше, чем у древесины, картона, линолеума ПВХ, резины, соответственно. Горючие марки пенополистирола выделяют дыма примерно на 14 % меньше. Пожарно-технические наставления предостерегают, что при коэффициенте дымообразования выше 500 м²/кг задымленность так высока, что человек полностью утрачивает способность самостоятельно ориентироваться в помещениях. [источник не указан 206 дней]
Антипирены, используемые в составе пенополистирола
В данный момент строительный пенополистирол типа ПСБ-С пропитывают гексабромциклододеканом (далее ГБЦД). Доля противопожарных добавок обычно не превышает 0,5 %. ГБЦД не образует токсичных диоксинов и фуранов при горении. Этот факт был подтвержден Министерством природы Германии в 1990 для полимеров, в котором содержание ГБЦД было, по крайней мере, в пять раз выше обычного (3 процента по массе). Было установлено, что ГБЦД не является источником формирования полибромодибензофуранов и диоксинов при различных видах горения в диапазоне температур от 400 до 800°C2. Аналогичный результат был ранее подтвержден Министерством природы Нидерландов в 1989 г. при изучении пиролиза полистирола, содержащего 10 процентов ГБЦД (в ППС с антипиренами процентное содержание таких добавок не превышает 0,5 %). Исследование, проведённое в 1992 г. известным институтом Фрезениуса в Германии, показало, что в самом ГБЦД нет бромированных диоксинов или фуранов, которые можно было бы выявить. Последние испытания в инсинераторе ‘Tamara’ в Карлсруэ показали, что сгорание полистиролов в современной мусоросжигательной печи является экологически благоприятным методом утилизации с точки зрения выбросов в атмосферу. [105]
Однако в последние годы выяснилось, что ГБЦД обладает куммулятивными свойствами, что вызвало обеспокоенность в связи с его влиянием на окружающую среду. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, комитет по рассмотрению стойких органических загрязнителей ООН, Шестое совещание UNEP/POPS/POPRC.6/10 Женева, 11-15 октября 2010 года предписали ограничить, а в дальнейшем запретить его применение. На Украине ГБЦД внесён в список опасных химических веществ с учетом его воздействия на экологию, а ряд стран уже полностью запретили даже ввоз ГБЦД на свою территорию. [источник не указан 177 дней]
К 2014 году было предписано прекратить использование этого вещества, в том числе в качестве антипирена для пенополистирола.
В конце марта 2011 года Great Lakes Solutions (подразделение компании Chemtura) объявили об успешном создании безопасной альтернативы. С апреля 2011 года Great Lakes Solutions совместно с The Dow Chemical Company приступили к проработке процесса производства и продажи антипирена нового поколения, соответствующего требованиям по безопасности и экологичности, над которым специалисты двух компаний работали последние несколько лет. [106] Президент компании Great Lakes Solutions Анна Нуунан сообщила, что новая антипожарная добавка не снижает теплотехнических характеристик вспененных и экструдированных полистиролов и одновременно удовлетворяет требованиям по экологичности. В начале апреля компания BASF объявила об удовлетворительных результатах тестирования нового антипирена в составе пенополистирольной продукции. [107] Таким образом, индустрия получит возможность совершенствовать потребительские характеристики полистиролов, адаптировав их к всё более требовательным экологичным стандартам ЕС.
Состояние зданий, утеплённых пенополистиролом, после пожара
Введение в пенополистирол антипиренов (самозатухающий пенополистирол) уменьшает вероятность случайного возгорания и снижает его горючесть. При требовании к пожарным расчетам прибывать на место бедствия в течение 10 минут, стены, утеплённые пенополистиролом, выдерживают воздействие в диапазоне 100—110 °C в течение 2-часов, за которые пенополистирол, переходя в жидкое состояние, подвергается существенной деструкции и уменьшается в объёме в 3-5 раз.
Все термопластичные пластмассы в течение 3-х минут способны воспламеняться от лучистой энергии интенсивностью 19800 вт/м². [108] Если пенополистирол защищен гипсоволокнистой плитой (8 мм) + древесно-волокнистой плитой (4 мм) то примерно через 22 минуты т. н. «стандартного пожара» внутри помещения создаются условия для самовоспламенения пенополистирольного утеплителя внутри стеновой конструкции. Если пенополистирол защищен асбоцементным листом (6 мм) то примерно через 7-8 минут под воздействием лучистой энергии пламени он прогревается до температуры самовоспламенения. [108] По результатам исследований и опытов установлено, [109] что под слоем цементно-песчаной штукатурки толщиной 25 — 30 мм т. н. «стандартного пожара» пенополистирол прогревается до температуры 200 °С и выше только через 16 минут. В трехслойных железобетонных панелях с утеплителем из ПСБ-С и защитным слоем из мелкозернистого тяжёлого бетона толщиной 50 мм, оплавления пенополистирола на значительную глубину происходит только через 15 минут «стандартного» пожара, и только через 45 минут его полное расплавление. [110]
В результате образовавшейся температурной волны пенополистирольный утеплитель на значительной части здания может быть полностью уничтожен. [111] [112] [113] .
Некоторые специалисты утверждают, что современный пенополистирол с добавлением антипиренов (самозатухающий) практически исключает возгорание, будучи применен в составе специальных систем утепления
Для исключения воздействия открытого пламени из горящей квартиры на пенополистирол, используемый, для наружной теплоизоляции стен зданий с тонким штукатурным слоем, в этом типе утепления фасадов используются вставки из минеральной ваты по периметру оконных проёмов и поэтажно по периметру здания. Системы утепления фасадов зданий проходят натурные пожарные испытания в соответствии с ГОСТ 31251-2003, [114] в соответствии с которым в настоящее время 77 систем с утеплителем из пенополистирола получили наилучший класс пожарной опасности К0, то есть были признаны непожароопасными. [115] Известные случаи пожаров в конструкциях с пенополистиролом объясняются в основном нарушениями правил его использования, а также халатностью надзорных органов и проектировщиков, допускающими неправильное применение.
До недавнего времени действовавший ГОСТ 31251-2003, [114] вызывал серьёзные опасения у многих экспертов своим несовершенством, так как из-за методологических просчетов ГОСТ 31251-2003, [114] одна и та же конструкция может быть отнесена к разным классам пожарной опасности. [116] . Именно поэтому вступившая в силу 01.03.2010 новая редакция ГОСТ 31251 [117] существенным образом изменила методологическую основу проведения испытаний стен зданий на пожарную опасность. В частности контроль степени горючести используемых материалов теперь должен осуществляться только по EN ISO 1716:2002, [источник не указан 177 дней] который автоматически уравнивает пожарнотехнические характеристики как горючих, так и самозатухающих разновидностей пенополистирола.
Кроме того новый нормативный документ [источник не указан 177 дней] однозначно требует, чтобы наружные стены здания с обеих сторон были выполнены из негорючих материалов, удельное значение пожарной нагрузки в любом помещении не превышало 700 МДж/м² и условная продолжительность пожара была меньше 35 минут.
Отечественные особенности испытаний пенополистирола на горючесть
По своей химической природе пенополистирол — однозначно горючий материал. Но в силу несовершенства отечественной нормативной документации, допускающей параллельное существование нескольких взаимоисключающих методик, определение класса горючести пенополистирола донельзя запутано и противоречиво.
Согласно методике, изложенной в нормативных документах, [118] [119] [120] степень горючести пенополистирола оценивается по результатам анализа температуры дымовых газов, степени повреждения образцов по длине, потере ими массы или длительность самостоятельного горения. Данная методика изначально не способна объективно классифицировать степень горючести пенополистирола так как уже на первых секундах, происходит сквозное прогорание испытуемых образцов, сопровождающееся плавлением и каплепадением пенополистирола. Вследствие низкой теплостойкости пенополистирола, образующийся расплав покидает зону горения настолько быстро, что не успевает прогреться до температуры самовоспламенения и образования горящих капель расплава. В оставшееся время испытаний (10 мин.) пламя испытательной установки непосредственно уже не воздействует на образцы, оставляя их неповрежденными. В итоге формальные признаки не превышают установленных границ, что позволяет отнести практически все виды пенополистиролов к группе горючести Г1 (слабогорючие). [121] Предостерегая от неправильной оценки горючих свойств пенополистирола, специалисты давно и настойчиво обращают внимание даже на уровне учебников на нелепость и ошибочность данной методики. [122] Поэтому была разработана усовершенствованная методика (образцы помещаются в чехол из стеклоткани), оформленная в соответствующем ГОСТ. [123]
Испытания пенополистирола в соответствии с новым Российским противопожарным законодательством
В попытке директивным образом нормализовать ситуацию с пожарнотехническими испытаниями полимерных материалов в России, в соответствии с Законом о Техническом Регулировании, с 01.05.2009 вступил в силу Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности который кардинальным образом изменил методологию оценки результатов испытаний на горючесть для полимерных материалов. Если раньше, в соответствии с п.5.3, [118] для материалов групп горючести Г1, Г2 и Г3 не допускалось образование горящих капель расплава, (табл. 3.2 [124] ) то в соответствии с Статьей 13, п.6 нового Федерального закона не допускается образования даже негорящих капель расплава для материалов групп горючести Г1 и Г2. Это казалось бы незначительное уточнение на деле, в директивный способ, фактически запрещает сам факт возможности существования пенополистирольных материалов с группой горючести ниже Г3 так как все термопластичные материалы, в том числе и пенополистирол, при горении плавятся с образованием капель расплава.
В течение 2010 г. в России также планируется [125] ввести в действие национальный стандарт «Материалы строительные. Метод испытания на пожарную опасность при тепловом воздействии с помощью единичной горелки», гармонизированный с аналогичным европейским стандартом, [126] который уже действует несколько лет в Беларуси. [127]
Европейские методики испытания пожарнотехнических свойств пенополистирола
Новая европейская система классификации пожарнотехнических характеристик строительных материалов заменила национальные испытательные стандарты стран Евросоюза и в случае испытаний пенополистирола предполагает использование следующих стандартов: [128]
- EN ISO 1182:2002 Reaction to fire tests for building products — Non-combustibility tests. [129] (Испытания на огнестойкость строительных изделий. Испытание на невоспламеняемость.)
- EN ISO 1716:2002 Reaction to fire tests for building products. Determination of the heat of combustion. [130] (Изделия строительные. Реакция на испытания на огнестойкость. Определение теплоты сгоранию.)
- EN ISO 11925-2-2002 Reaction to fire tests for building products — Part 2: Ignitability when subjected to direct impingement of flame. [131] (Испытания на определение реакции на огонь. Воспламеняемость строительных изделий, подвергаемых прямому отражению пламени. Часть 2. Испытание с применением одного источника пламени.)
- EN 13823:2002 Reaction to fire tests for building products — Building products excluding floorings exposed to the thermal attack by a single burning item. [126] (Реакция на огнестойкость строительной продукции. Строительные изделия, исключая наcтилы, наложенные от теплового воздействия от изолированного источника возгорания.)
Европейские стандарты в первую очередь отталкиваются от оценки низшей теплоты сгорания испытуемого материала, которая в случае пенополистирола чрезвычайно высока (до 41,6 МДж/кг). Поэтому в Европе пенополистирол относится к горючему классу строительных материалов — «Class E».
В соответствии с обязательными требованиями раздела «Marking and labelling» (Маркировка и этикирование) [132] [133] [134] класс горючести пенополистирола должен в обязательном порядке указываться на сопроводительной упаковочной этикетке, форма которой стандартизирована. [128]
См. также
Примечания
- ↑ Пенополистирол. Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна) Под ред. В. А. Кабанова. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1974. с.563-564
- ↑Вацулик П. Химия мономеров. Том 1. перевод с чешкского. –М., «Издательство иностранной литературы», 1960 г.
- ↑Вольфсон С.А. Хрупкий, как стекло, эластичный, как резина.//Химия и жизнь №11, 1978 г.
- ↑Хувинк Р., Ставерман А. Химия и технология полимеров. Том 2. Часть 1 – Промышленное получение и свойства полимеров. Перевод с немецкого. –М., «Химия», 1965г.
- ↑ Остромысленский И.И. Каучук и его аналоги. Экспериментальное исследование (1911 – 1913). Москва, 1913
- ↑ 12Малкин А. Я., Вольфсон С. А., Кулезев В. П., Файдель Г. И. Полистирол. Физико-химические основы получения и переработки. -М., «Химия», 1975 г.
- ↑ Патент Франции № 668142 (Chem. Abs, 24, 1477, 1930)
- ↑ Патент Германии № 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)
- ↑ Зарубежные промышленные полимерные материалы и их компоненты. Справочник. -М., «Издательство АН СССР», 1963
- ↑ Патент ФРГ № 92606 от 07.04.55
- ↑Берлин А.Ан. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. -М., Госхимиздат, 1954
- ↑ Кержковская Е. М. Свойства и применение пенопласта ПС-Б. -Л, ЛДНТП, 1960
- ↑Чухланов В. Ю., Панов Ю. Т., Синявин А. В., Ермолаева Е. В. Газонаполненные пластмассы. Учебное пособие. — Владимир, Издательство Владимирского госуниверситета. 2007 г.
- ↑ Андрианов Р. А. Новые марки пенополистирола. Промышленность строительных материалов Москвы. Выпуск № 11, -М., «Главмоспромстройматериалы», 1962
- ↑http://www.docload.ru/Basesdoc/3/3640/index.htm ПЛИТЫ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ГОСТ 15588-86
- ↑YouTube — Пенопласт на фасадах Австрии
- ↑Теребнев В. В., Артемьев Н. С., Корольченко Д. А., Подгрушный А. В., Фомин В.И,, Грачев В. А. Промышленные здания и сооружения. Учебное пособие.(Серия: Противопожарная защита и тушение пожаров). Книга 2. — М.: ПожНаука, 2006. с. 367
- ↑ Заключение ФГУ ВНИИПО МЧС по оценке пределов огнестойкости и классов пожарной опасности конструкций совмещённых покрытий на основании стального профилированного листа с комбинированным утеплителем (ЗАО «МОССТРОЙ-31») от 24.03.2008, Заключение ФГУ ВНИИПО МЧС по оценке пожарно-технических характеристик совмещённых покрытий по бетонному основанию с утеплителем из плит пенополистирольных и рулонной кровлей, а также рекомендации по применению таких покрытий в зданиях различного функционального назначения (ООО «КНАУФ Пенопласт») от 17.11. 2010).
- ↑Без утеплителя тепла не будет, Вадим Макаров; Московский Комсомолец № 25660 от 6 июня 2011 г.
- ↑ 12Письмо управления технормирования Госстроя России № 9-18/294 от 18.06.99 и ГУГПС МВД России № 20/2.2/1756 от 18.06.99 «Об утеплении стен».
- ↑ДБН В.2.6-6-95 Конструкции зданий и сооружений. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий системы ПЛАСТБАУ. Издание официальное.
- ↑ Протокол совещания у начальника Главного управления строительной науки и нормативов Минстройархитектуры по вопросу анализа испытаний по показателям пожарной опасности систем утепления наружных ограждающих конструкций зданий с применением в качестве утеплителя пенополистирольных плит. Для служебного пользования. — Минск, 2002 г.
- ↑ [ISO 13785-2:2002 Reaction-to-fire tests for façades — Part 2: Large-scale test]
- ↑СТБ 1761—2007 (ISO 13785-2:2002) Испытание фасадов на воздействие пожаров. Часть 2. Крупномасштабные испытания.
- ↑ДСТУ Б В.1.1-21:2009 «Захист від пожежі. Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією. Метод великомасштабних вогневих випробувань (ISO 13785-2:2002, MOD)»
- ↑СТО 58239148 −001-2006 Системы наружной теплоизоляции стен зданий с отделочным слоем из тонкослойной штукатурки «CERESIT». Материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов. Инструкция по монтажу. Технические описания. — М., 2007
- ↑Рекомендации по проектированию и монтажу многослойных систем наружного утепления фасадов зданий. -М. Правительство Москвы. 2001 г.
- ↑Багдасаров А. Долговечность систем утепления: как избежать ошибки устройства и проектирования.//Строительство и недвижимость № 11, 2004 г.
- ↑http://epsrussia.ru/wp-content/uploads/2011/03/Sunpor.pdf
- ↑http://stroicountry.ru/raznoe/mirovoj-rynok-vspenivayushhegosya-polistirola.html Мировой рынок вспенивающегося полистирола
- ↑http://www.sinergyconsulting.com/multiclient.php
- ↑http://www.allbeton.ru/forum/download/file.php?id=8621&sid=95977f4dd6be12e20b6323bed188f364 Sinergy. Outlook study. Thermal insulation? 2011
- ↑8 из 10 частных домов в Европе утеплены качественным вспененным и формованным пенополистиролом
- ↑AIPE — Home Page
- ↑ 12http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=608 Мировой рынок вспенивающегося полистирола
- ↑ 12http://www.bestresearch.ru/demo/WDVS.pdf
- ↑Vashdom.ru — Мировой рынок вспенивающегося полистирола
- ↑www.wdvs.ru
- ↑ 12 ПЕНОПОЛИСТИРОЛ «EPS» В КОНТАКТЕ С ГРУНТОМ BASF Canada Inc.Квебек Н4Т 1Y4 [1]
- ↑Below Grade Foundations
- ↑ Hed G. Service Life Estimations of Building Components. Munich: Hanser. Report TR28:1999.Gävle, Sweden: Royal Institute of Technology, Centre for Built Environment, Stockholm, 1999, p. 46.
- ↑ Протокол испытаний № 225 от 25.12.2001. НИИСФ РААСН. Испытательная лаборатория теплофизических и акустических измерений.)
- ↑http://www.osmexpo.ru/news/industry-news/11785/?sphrase_id=6537 Международная ассоциация производителей и строителей из SIP-панелей (SIPA) совместно с авторитетной Американской ассоциацией производителей древесины (APA) провела специальные углубленные исследования SIP-панелей на предмет наличия в них формальдегида
- ↑http://www.rugbc.org/wp-content/uploads/Building_Materials__the_Environment-1st_Ed-Web.pdf
- ↑BRE: Background to the Green Guide to Specification
- ↑АППП — Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола | Свойства
- ↑Монтаж пенопласта при утеплении стен
- ↑ Стирола полимеры. Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я) Под ред. В. А. Кабанова. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1977. с.535
- ↑ H. Gausepohl, R. Gellert Polystyrol. Kunststoff Handbuch 4; S.563-715; Hanser 1996.
- ↑Пособие по физико-механическим характеристикам строительных пенопластов и сотопластов. — М., Стройиздат, 1977.
- ↑ Морфологические параметры и свойства пенопластов.//Берлин А. А., Шутов Ф. А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров.— М., «Наука», 1980. с.207-240
- ↑ 12Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров. Перевод с английского.— М., «Издательство иностранной литературы «,1959.
- ↑ пункт 4.3 Требования безопасности и охраны окружающей среды ГОСТ Р 51263-99 Полистиролбетон. Технические условия. Государственный стандарт Российской Федерации УДК 691(32+175) Группа Ж13
- ↑Распоряжение Минмособлстроя от 23.05.2008 № 18 «О применении трехслойных стеновых ограждающих конструкций с внутренним слоем из плитного эффективного утеплителя и лицевым слоем из кирпичной кладки при строительстве гражданских зданий на территории Московской области»
- ↑Распоряжение кабинета министров Татарстана РТ № 362-р
- ↑Деструкция. Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К) Под ред. В. А. Каргин. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1972., с.685-688
- ↑А. А. Тагер. Физико-химия полимеров. Учебное пособие. -М., «Химия», 1968
- ↑Д. Клемпнер, В. Сенджаревич Полимерные пены и технологии вспенивания. Справочник. Перевод с англ. под ред. А. М. Чеботаря, «Профессия», 2009
- ↑ 12345Берлин Ал. Ал., Вольфсон С. А., Ениколопян Н. С. Кинетика полимеризационных процессов. — М., Химия, 1978
- ↑Тобольский А. Свойства и структура полимеров. (перевод с английского). — М., Химия, 1964 г.
- ↑Савада Х. Термодинамика полимеризации. (пер. с английского). — М., Химия, 1979 г.
- ↑ 12Берлин А. А., Вольфсон С. А. Кинетический метод в синтезе полимеров. — М., Химия, 1973 г.
- ↑ 12Гордон Г. Я. Стабилизация синтетических полимеров. — М., Издательство химической литературы, 1962 г.
- ↑ 1234Эммануэль Н. М., Бучаченко А. Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. — М., Наука, 1982 г.
- ↑ 12Кауш Г. Разрушение полимеров. Перевод с английского. — М., Мир, 1981 г.
- ↑Фойгт И. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла. (перевод с немецкого). — Л., Химия, 1972 г.
- ↑ 123Лачинов М. Б., Черникова Е. В. Методические разработки к практическим работам по синтезу высокомолекулярных соединений. Часть 1. — М., Издательство МГУ, 2002 г.
- ↑Шорыгина Н. В. Стирол, его полимеры и сополимеры. — М., ГНТИ химической литературы, 1950 г.
- ↑Рейтлингер С. А. Проницаемость полимерных материалов. — М., Химия, 1974 г.
- ↑Физико-химические исследования новых строительных материалов. Сборник трудов. Выпуск 4. Под ред. Фадеевой В. С. — М., ВНИИСМ, 1965 г.
- ↑ 12Шляпников Ю. А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П. Антиокислительная стабилизация полимеров. — М., Химия, 1986 г.
- ↑МУ 2.1.2.1829-04 Санитарно-гигиеническая оценка полимерных и полимерсодержащих строительных материалов и конструкций, предназначенных для применения в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий. Методические указания. — М., Минздрав России, 2004 г.
- ↑ «Токсикологическая характеристика самозатухающего пенополистирола» И. Л. Крынская; «Токсикология высокомолекулярных материалов и сырья для их синтеза» под ред. профессора С. Л. Данишевского. М. Л.: Химия 1966. http://www.twirpx.com/file/221786/
- ↑Потолочная плитка | РИПИ
- ↑http://dl.dropbox.com/u/2872744/Food%20containing%20styrol.pdf
- ↑Старение и стабилизация полимеров. Физика и химия полимеров. Электронный учебник.
- ↑Н. Н. Павлов Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях. -М. Химия 1982
- ↑Л. Мадорский Термическое разложение органических полимеров. Перевод с английского. -М., «Мир», 1967
- ↑http://www.cobold.lv/normativi/white_book_public_2004-04.pdf EPS White Book. EUMEPS Background Information on Standardisation of EPS
- ↑А. С. Евтумян, О. И. Молчадовский Пожарная опасность теплоизоляционных материалов из пенополистирола. Пожарная безопасность 2006, № 6
- ↑BS 6203:2003 Guide to fire characteristics and fire performance of expanded polystyrene materials used in building applications.
- ↑О. Д. Гудович, І.О.Харченко, О. О. Абрамов Експериментальнi дослiдження з визначення залежностi теплоти згоряння та горючостi сосновоi деревини вiд ii вологостi. Науковий вісник Українського науково-дослідного інституту пожежної безпеки (УкрНДІПБ) МНС України, 2009, № 1 (19)
- ↑Seguridad contra incendios durante la transformacion de Styropor. Informacion Tecnica Styropor. BASF Plastics key to your success. 40152 Marzo 2001
- ↑Воробьев В. А. Андрианов Р. А. Полимерные теплоизоляционные материалы. -М., Издательство литературы по строительству. 1972, стр. 125
- ↑А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч.— М.: Асе. «ПожНаука», 2004. Ч. 2. с. 254
- ↑ГОСТ 15588-86 Плиты пенополистирольные. Технические условия
- ↑ГОСТ Р 51263-99 Полистиролбетон. Технические условия
- ↑Рекомендации по планированию, организации и ведению боевых действий подразделениями ГПС при тушении пожаров на АЭС в условиях радиационной аварии. — М., ФГУ НИИ Противопожарной обороны, 2002
- ↑Ошибка в сносках ? : Неверный тег <ref> ; для сносок .D0.9E.D0.A1.D0.A2 не указан текст
- ↑Письмо ГУГПС МВД России № 20/2.2/1536 от 01.06.99 и Управления технормирования Госстроя России № 9-18/264 от 01.06.99 Генеральному директору ЗАО «ИНФОКОСМОС»
- ↑Письмо ГУГПС МВД России № 20/2.2/1537 от 01.06.99 и Управления технормирования Госстроя России № 09-18/265 от 01.06.99 Директору ГУП «НИИмосстрой»
- ↑Письмо ГУГПС МВД России № 20/2.2/1043 от 18.04.98 и Управления технормирования Госстроя России № 13-256 от 28.04.98 «Об утеплении наружных стен панелями системы Радослав из пенополистирола»
- ↑Р. М. Асеева, Г. Е. Заиков Снижение горючести полимерных материалов. -М., Знание, 1981
- ↑ Hilado C.J., Cumming H.J., Casey С.J.//J. Elastoa. a. Plast. 1979. V. II. № 1. p. 3-14.
- ↑ Hllado C.J., Casey C.J., Schneider J. E.//Fire Technol. 1979. V. 15. № 2. p. 122—129.
- ↑ Hilado C.J., Huttlinger P.F.//J. Therm. Insul. 1981. V. 5. Oct. p. 73-77
- ↑ Г. А. Васильев, В. С. Иличкин. Об оценке токсичности продуктов горения полимерных материалов//Гигиена и санитария 1979, № 5; с.83-87
- ↑ И. В. Гусев, В. С. Иличкин С. Ю., Кисельников и др. Оценка воздействия факторов пожара в токсикологическом эксперименте./Пожарная профилактика: Сб.научн.тр. ВНИИПО., Л., 1986., с. 129—136
- ↑ Р. Я. Штеренгарц, И. Ф. Боярчук, С. С. Сиряченко Об оценке опасности для человека летучих продуктов термоокислительной деструкции и горения полимерных материалов // Гигиена и санитария. № 4, 1984., с.74-75
- ↑ В. Н. Чекаль, Г. П. Трухан, Н. Д. Семенюк О классификации опасности продуктов термодеструкции неметаллических материалов. // Гигиена и санитария, № 6, 1985, с.24-26
- ↑ Л. А. Тиунов, А. П. Румянцев Обоснование предельно и максимально допустимых концентраций химических веществ для герметично замкнутых объемов.//Вопросы токсикологии и санитарной химии синтетических материалов: Сб. трудов НИИТМТ. — Л., 1978.- Выпуск 1
- ↑Ошибка в сносках ? : Неверный тег <ref> ; для сносок .D0.A9.D0.B5.D0.B3.D0.BB.D0.BE.D0.B2 не указан текст
- ↑http://knauf-penoplast.ru/images/site/knauf_protocol_cl.pdf
- ↑Рекомендации по расчету параметров эвакуации людей на основании положений ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования.»
- ↑Ошибка в сносках ? : Неверный тег <ref> ; для сносок autogenerated8 не указан текст
- ↑Dow’s First Quarter Earnings Webcast Set for April 28, 2011
- ↑BASF supports new polymeric flame retardant — BASF — The Chemical Company — Corporate Website
- ↑Ошибка в сносках ? : Неверный тег <ref> ; для сносок .D0.A0.D0.BE.D0.B9.D1.82.D0.BC.D0.B0.D0.BD не указан текст
- ↑ [Харитонов В. С., Гавриков Н. Ф. Оценка пожарной опасности железобетонных панелей со сгораемой изоляцией.]//Обеспечение огнестойкости зданий и сооружений при применении новых строительных материалов и конструкций. Материалы семинара. -М., Общество «Знание», 1988 г.
- ↑ [Сегалов А. Е., Соломонов В. В. Огнестойкость трехслойных железобетонных панелей с гибкими связями.]//Обеспечение огнестойкости зданий и сооружений при применении новых строительных материалов и конструкций. Материалы семинара. -М., Общество «Знание», 1988 г.
- ↑Демчина Б. Г. Вогнестiйкiсть одно I багатошарових просторових конструкцiй житлових та громадських будинкiв Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук. Український зональний науково-дослідний і проектний ін-т по цивільному будівництву (КиївЗНДІЕП). — К., 2002
- ↑Б. Г. Демчина, А. П. Половко Експериментальнi дослiдження межi вогнестiйкостi багатошаровоi огороджувальноi конструкцii енергозберiгаючоi системи «ТЕРМОДІМ»// Науковий вісник УкрНДІПБ, 2009, № 2 (20)
- ↑ В. С. Харитонов, Н. Ф. Гавриков Оценка пожарной опасности железобетонных панелей со сгораемой изоляцией. Материалы семинара «Обеспечение огнестойкости зданий и сооружений при применении новых строительных материалов и конструкций», — М, Общество «Знание», 1988
- ↑ 123ГОСТ. 31251-2003. Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны.
- ↑Реестр сертифицированной продукции Системы сертификации в области пожарной безопасности в Российской Федерации.
- ↑ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к проекту 1-й редакции ГОСТ «Стены наружные с внешней стороны. Методы испытания на пожарную опасность».
- ↑Ошибка в сносках ? : Неверный тег <ref> ; для сносок .D0.93.D0.9E.D0.A1.D0.A2_31251-2008 не указан текст
- ↑ 12ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.
- ↑ДСТУ Б В.2.7-19-95 Матеріали будівельні. Методи випробувань на горючість.
- ↑ДБН В.1.1-7-2002*. Пожежна безпека об’єктів будівництва.
- ↑А. В. Довбиш, Я.І. Хом’як, С. В. Новак, Л. М. Нефедченко Пожежна небезпека полiмерних теплоiзоляцiйних матерiалiв. Науковий вісник Українського науково-дослідного інституту пожежної безпеки (УкрНДІПБ) МНС України, 2008, № 2 (18)
- ↑С. И. Таубкин Пожар и взрыв, особенности их экспертизы. -М.. ВНИИПО, 1999
- ↑ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
- ↑А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч.— М.: Асе. «ПожНаука», 2004. Ч. 1. с.18
- ↑Информационное сообщение Об окончании работы над проектом национального стандарта «Материалы строительные. Метод испытания на пожарную опасность при тепловом воздействии с помощью единичной горелки». ФГУ ВНИИПО МЧС России
- ↑ 12EN 13823:2002 (SBI) Reaction to fire tests for building products excluding floorings — exposed to thermal attack by a single burning item (SBI)
- ↑СТБ ЕN 13823-2008 Пожарная опасность строительных изделий. Строительные изделия, за исключением напольных покрытий, подвергаемые термическому воздействию одного источника горения (метод SBI)
- ↑ 123EPS White Book. EUMEPS Background Information on Standardisation of EPS Issued by EUMEPS in 2003
- ↑EN ISO 1182:2002 Reaction to fire tests for building products — Non-combustibility tests
- ↑EN ISO 1716:2002 Reaction to fire tests for building products. Determination of the heat of combustion
- ↑EN ISO 11925-2-2002 Reaction to fire tests for building products — Part 2: Ignitability when subjected to direct impingement of flame
- ↑EN 13163-2008 Thermal insulation products for buildings — Factory made products of expanded polystyrene (EPS). Specification
- ↑EN 13164:2008 Thermal insulation products for buildings. Factory made products of extruded polystyrene foam (XPS). Specification
- ↑ASTM C578 Standard Specification for Rigid, Cellular Polystyrene Thermal Insulation
Ссылки
- Строительные материалы
- Теплоизоляционные материалы
- Газонаполненные пластмассы
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Пенополистирол» в других словарях:
пенополистирол — пенополистирол … Орфографический словарь-справочник
Пенополистирол — – теплоизоляционный материал, разновидность термопластичных пенопластов. Наилучшими характеристиками обладает пенополистирол, изготовленный методом экструзии … Словарь строителя
пенополистирол — сущ., кол во синонимов: 4 • материал (306) • пеноп (1) • пенопласт (8) • … Словарь синонимов
Пенополистирол — – жесткий теплоизоляционный материал с закрытой, в основном ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул вспененного полистирола или одного из его сополимеров. [ГОСТ Р 52953 2008] Рубрика термина: Теплоизоляционные свойства… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Пенополистирол — Теплоизоляционный материал, разновидность термопластичных пенопластов. Наилучшими характеристиками обладает пенополистирол, изготовленный методом экструзии. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов … Строительный словарь
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ — пенопласт газонаполненная пластическая масса ячеистой структуры, имеющая вид отвердевшей пены. Содержит преимущественно замкнутые полости, разделенные прослойками полистирола. Вспенивание полистирола происходит в результате его размягчения при… … Металлургический словарь
пенополистирол — 3.3.1 пенополистирол: Жесткий теплоизоляционный материал с закрытой, в основном ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул вспененного полистирола или одного из его сополимеров (см. 2.5). Источник: ГОСТ Р 52953 2008: Материалы и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
пенополистирол — пенополистир ол, а … Русский орфографический словарь
пенополистирол — (2 м) … Орфографический словарь русского языка
Пенополистирол экструдированный — – жесткий теплоизоляционный материал с закрытой ячеистой структурой, полученный методом экструзии вспенивающегося полистирола или одного из его сополимеров с образованием или без образования пленки на его поверхности. [ГОСТ Р 52953 2008]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Что такое вспененный полистирол
Пенополистирол – один из немногих теплоизоляторов, характеризующихся широким спектром применения. Его можно использовать для создания теплозащиты всех поверхностей строения: от фундамента до кровли.
Фундаментная конструкция
Утеплитель используют для изоляции наружной или внутренней стороны ленточного фундамента. Идеальный вариант – несъемная опалубка из пенополистирола.
В этих целях целесообразно применять экструдированный ППС, который имеет низкий показатель водопоглощения благодаря закрыто ячеистой структуре. При утеплении только наружной стороны фундамента стоит выбирать экспандированный ППС.
Шведская плита для утепления фундамента УШП
Утепление фундамента
Несъёмная опалубка из пенополистирола
При утеплении подвальных стен и фундаментных поверхностей важно не забывать про гидроизоляцию.
Среди новых разработок, привлекающих всё больше внимания, шведская плита. В её конструкции используется зачастую пенополистирол. УШП (аббревиатура плиты) представляет собой монолитный фундамент, сделанный из плит, который имеет утеплительную прослойку. Это экономически выгодное и надёжное решение обустройства основания дома.
Стены
Пенополистирол используют преимущественно для обшивки наружных стен. При необходимости материал укладывают на внутренние поверхности строения. Такой вариант возможен благодаря низкой паропроницаемости, не требующей установки паробарьера.
Альтернативный способ утепления стен – укладка пенополистирольных плит в пространство между слоями кирпичной кладки.
Для расчёта количества пенополистирола для утепления стен и фундамента, воспользуйтесь онлайн калькулятором.
При утеплении стен ППС получают дополнительную выгоду, которая выражается в усилении шумоизоляции строения.
Перекрытия
Чаще всего пенополистирол используют для формирования пирога тёплого пола. На перекрытия кладут слой изолятора, затем греющий кабель/трубы для теплоносителя. Фиксируют систему слоем стяжки.
Другой вариант применения – утепление чердачных перекрытий. Теплоизоляционный материал увеличивает энергоэффективность дома, обеспечивает снижение платы за обогрев жилой площади.
Кровля
Пеноплистирол укладывают в кровельные пироги плоских и скатных крыш. Он хорошо защищает чердачное помещение от температурных перепадов и тепловых потерь. Монтируют на перекрытие, надстропильное пространство, между и под стропилами.
Плюсы
Основная сфера применения вспененного полистирола – строительство. Он лёгкий и удобный в работе, значительно удешевляет и ускоряет строительные работы. Находит применение на всех этапах строительных работ:
- утепление фундаментов;
- возведение монолитных стен с несъёмной опалубкой;
- изготовление и устройство шумоизолирующих стеновых панелей;
- утепление стен, полов, потолков и чердачных перекрытий;
- изготовление декоративных облицовочных панелей и элементов.
До недавнего времени ограниченное применение плит и панелей из вспененного полистирола было вызвано возможностью его возгорания. На сегодняшний день ГОСТ 15588-2014 обязывает производителей применять противопожарные пропитки и добавки в изделия.
Обработанные специальными антипиреновыми составами, строительные материалы из вспененного полистирола сегодня в применении не опаснее обоев.
Минеральная вата характеристики и свойства
Отдельно о токсичности
Учёные многих стран, исследовавшие исходную составляющую — стирол, дали заключение об отсутствии оснований для классификации материала как мутагенного, канцерогенного или обладающего репродуктивной токсичностью.
Стирол представляет собой бесцветную жидкость, нерастворимую в воде, но легко растворяющую другие полимеры. Вдыхание его паров опасно для здоровья человека.
В то же время он содержится в кофе, сырах, корице и даже клубнике. Иными словами, небольшая концентрация стирола в изделиях не может повлиять на самочувствие человека, а применение вспененного полистирола как строительного материала абсолютно безопасно.
О грызунах и насекомых
Как питательная среда для грызунов и других организмов состоящий из углеводородов вспененный полистирол не представляет никакого интереса, но жить в нём насекомые, грызуны и птицы могут.
Поэтому необходимо предусмотреть при использовании утеплителя такую возможность и исключить проникновение, либо обработать специальными составами.
Из чего состоит
В производстве утеплителя используют преимущественно полистирол. Альтернативным сырьём служит полидихлорстирол или полимонохлорстирол. Реже применяют сополимеры стирола с другими мономерами (бутадиеном/ акрилонитрилом).
Структура пенополистирола ячеистая. Поучают её с помощью вспенивающих агентов. С этой задачей справляются легкокипящие углеводороды либо газообразователи. Наиболее часто при изготовлении пенополистирола используют вещества, указанные в таблице.
Углеводороды | Газообразователи |
изопентан | нитрат аммония |
дихлорметан | диаминобензол |
пентан | азобисизобутиронитрил |
петролейный эфир |
Для снижения горючих свойств в производстве применяют антипирены. Для придания материалу эластичности используют пластификаторы. Среди других наполнителей – красители и прочие вещества, придающие полимерному составу определённых свойств.
Состав пенополистирола
Состав пенополистирола
Полистирол — полимер винилбензола (стирола), который доставляется в виде прозрачных гранул;
При вакуумном способе получения, газа в продукте вообще не будет. Вместо первого компонента, в зависимости от необходимости, могут использоваться другие полимеры. Например:
- Полимонохлорстирол;
- Полидихлорстирол;
- Сополимеры стирола с прочими одномерными (например, акрилонитритом).
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.
Плюсы и минусы материала
Экологичность
На воздухе материал подвержен окислению. Вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлый состав, подвержен этому сильнее.
Экструдированное изделие окисляется медленнее, но результат такой же. При этом материал выделяет множество вредных веществ и пока процесс полимеризации не завершен, выделение продолжается.
При горении также образуется немало токсичных веществ, но если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то опасных соединений он не выделяет.
Горючесть
Пенополистирол – это горючий материал. При этом температура его самовозгорания выше 460 градусов.
Изделие, не включающее антипирены, имеет коэффициент образования дыма, равный 1048 м2/ кг, а у пенополистирола с эффектом самозатухания– 1219 м2/кг. Для сравнения, у дерева всего 23 м2/ кг.
Антипирены добавляют для увеличения его огнеустойчивости. На деле оказалось, что такое изделие горит не хуже, чем без огнестойких добавок. Он просто хуже загорается и не делает это самопроизвольно при высокой температуре. Да и свойства антипирена со временем ухудшаются.
Стоит заметить, что пенополистирол в строительстве не используется в открытом виде, т.к. на него всегда наносят фасадную штукатурку или монтируют стяжку. Это делает конструкцию более огнестойкой.
Срок службы
Производители дают гарантию на этот утеплитель до 30 лет и более при правильной установке и эксплуатации.
Рекомендуем: Что такое монтажная пена, плюсы и минусы. Технические характеристики, виды и применение в строительстве
Для сохранения свойств его нужно обязательно защитить сверху декоративно-отделочным материалом.
Неверный расчет толщины утеплителя может повлиять на износ, т.к. материал большей толщины от перепадов температуры может пойти волнами и трещинами, а это приведет к прониканию холодного воздуха.
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 |
Паропроницаемость экструдированного пенополистирола имеет почти нулевой показатель.
Пенополистирол, экструдированный пенополистирол, пенопласт — один и тот же материал?
Заглянув в несколько интернет-источников, можно посчитать, что все три термина синонимичны и указывают на один и тот же материал. На самом деле в трех названиях — два материала. Это пенополистирол, который в обиходе часто называют пенопластом.
И экструдированный пенополистирол — пенопласт, прошедший дополнительный этап обработки, экструзию.
Эти материалы схожи по некоторым характеристикам, потому что изготавливаются из одного исходного сырья, полистирола, но отличия все же есть. Называть их все пенопластом можно, но при этом нужно четко понимать, о каком именно материале идет речь.
Сравнительные характеристики пенополистирола и экструдированного пенополистирола | |||
Показатели | Пенополистирол (пенопласт, ПСБ) | Экструдированный пенополистирол (ЭППС) | Отклонение (по отношению к ЭППС) |
Теплопроводность Вт/(м*К) | |||
Гигроскопичность (% по массе) | |||
Паропроницаемость (Мг/(м*ч*Па)) | |||
Плотность (кг/м3) | |||
Класс воспламеняемости (без размерности) | Г2-Г4 (зависит от изготовителя) | Г1-Г4 (зависит от изготовителя) | преимущество в 1 класс |
Теплопроводность — показатель, отображающий способность материала пропускать тепло. Чем она ниже, тем лучше. По этому показателю у ПСБ и ЭППС нет существенных отклонений.
Гигроскопичность — способность поглощать влагу, у ЭППС она ниже, это преимущество.
Паропроницаемость — один из спорных показателей. У ЭППС паропроницаемость ниже, что означает, что материал хуже пропускает пар, то есть плохо выводит остаточную влажность из помещения. Многих пугает то, что стены под экструдированным пенополистиролом не «дышат» или «дышат» хуже, чем под пенопластом. Но на самом деле за выведение лишней влаги в большей степени отвечает правильно сконструированная система вентиляции, а не стены. Через кирпичные стены, например, выходит лишь 0,5-3% всей влаги. Если они перестанут выходить через утепленные стены, проблему с лишней влажностью это не усугубит.
Советуем изучить — Как правильно выбрать пластиковые окна — подробная инструкция
Плотность у ЭППС заметно выше — это тоже говорит в пользу утеплителя.
Классы воспламеняемости — чем цифра меньше, тем меньше материал поддается горению. Для утепления стен пенополистирол (экструдированный и неэкструдированный) берется только модифицированный, с антипиренами в составе. Поэтому нельзя говорить, что какой-то из двух материалов горит лучше или хуже: если сравнивать по классам, способность к самозатуханию будет одинаковой, точнее, одинаково полезной для обеспечения пожаробезопасности.
Для справки: маркировка самозатухающего пенопласта — ПСБ-С.
Преимущества и недостатки
На принятие решения об использовании утеплительных плит может повлиять анализ преимуществ и недостатков материала.
Преимущества
- 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.
- Долговечность. На эксплуатационный срок оказывает влияние стойкость к воздействию внешних факторов. В плитах не образуется патогенная микросреда, нет нашествия насекомых и грызунов.
- Лёгкий вес. Благодаря незначительным нагрузкам на несущие конструкции нет необходимости усиливать опорные элементы постройки.
- 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
- Структура материала разрушается под воздействием УФ лучей. Поэтому после монтажа плит требуется отделка в виде штукатурки или обшивки панелями.
- При контакте с бензином, ацетоном и прочими растворителями происходит разрушение. Следует избегать прямого воздействия следующих средств: керосина, красок, толуола, скипидара и т. п.
- 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.
- Токсичность. При нагревании материала выше 60 градусов из него начинает выделяться фенол.
- В марках с низкой плотностью возможно образование конденсата. Наличие влаги повышает показатель теплопроводности до 10%.
- Пожароопасность. Для снижения горючести следует выбирать плиты, содержащие антипирен.
Преимущества утепления пенопластом
При этом у пенопласта много достоинств. Он устойчив к воздействию влаги и практически ее не впитывает, у него хорошие термоизоляционные свойства. На поверхности этого материала не появятся плесень и грибок.
Его удобно монтировать и резать. Это легкий материал, что очень позитивно для любых строительных работ. Еще одно преимущество пенопласта в его дешевизне, его можно эксплуатировать долгое время и он не потеряет своих свойств.
Он способен выдержать сильную жару и морозы, не страшны ему и колебания температур в течении суток. Он обладает хорошими звукоизоляционными характеристиками.
Однако у этого материала, как и у любого другого, имеются свои недостатки, его механическая прочность ограничена. После монтажа, нужно делать дополнительную защиту против механических повреждений.
Советуем изучить — Виды холодильников бытового назначения
Данный материал практически не пропускает воздух. Он легко разрушается при воздействии нитрокрасок и лакокрасочных покрытий, имеющих эту основу.
В целом, это неплохой выбор теплоизоляции для стен, особенно для гаражей и хозяйственных сооружений. Его можно использовать и для жилых помещений, но желательно это делать в не сильно холодном климате. Если вы хотите сэкономить на ремонте и теплоизоляции, то пенопласт подойдет оптимально.
Делать утепление в принципе можно самостоятельно, но если вы не уверены в своих возможностях, то можно обратиться к профессиональным специалистам
Словом это хороший вариант для экономного ремонта, но использовать его повсеместно нежелательно. Перед началом работ с ним, изучите максимальное количество информации, проконсультируйтесь со специалистами, к вопросам теплоизоляции нужно относиться серьезно, даже если речь идет о нежилом помещении.
Больше информации о пенопласте и его применении в строительстве можно найти на строительном форуме, там вы узнаете много полезного.
Проблему утепления частного дома или квартиры приходилось решать всегда, при этом эффективные способы возникли только после появления такого строительного материала, как пенопласт. Утепление потолка, пола и стен с его помощью позволяет в жилище сохранить тепло и при этом сэкономить средства.
Как выбрать
Для облегчения выбора подходящей марки пенополистирола рекомендуется обратить внимание на следующие критерии.
Производители
Для создания надёжной теплозащиты рекомендуется отдавать предпочтение известным торговым маркам, выпускающим утеплитель, который соответствует требованиям и заявленным характеристикам. Изготовить качественный материал возможно только при наличии современного оборудования и соблюдения технологического процесса. Среди компаний, заслуживающих доверие, выделяются:
- Техноплекс;
- KNAUF;
- URSA;
- ПЕНОПЛЭКС;
- ТехноНИКОЛЬ;
- Элит-Пласт.
Основной аргумент в пользу продукции того или иного производителя – наличие сертификата качества и экологичности сырья, используемого для изготовления пенополистирола.
Длина, ширина, толщина
Производители выпускают стандартные и нестандартные размеры плит. Листы имеют разную длину, толщину и ширину. Предопределяющим параметром при выборе утеплителя является толщина. Она варьируется от 20 до 100 мм. Определиться с покупкой поможет чёткое понимание, для каких целей приобретается утеплитель – внешних или внутренних работ, на пол или кровлю.
Стандартные листы имеют длину и ширину 1000, 2000 мм. По спецзаказу производитель раскраивает плиты по индивидуальным параметрам. В продаже встречаются листы:
- 1200х600 мм;
- 500х500 мм;
- 900х500 мм;
- 1000х1000 мм;
- 1000х500 мм.
Если длина изделия превышает 2000 мм, а ширина 1000 мм, стандарты ГОСТа позволяют раскраивать плиты на 10 мм меньше. При толщине листа до 50 мм может быть разница в 2 мм (в любую сторону).
Внутренние или наружные работы
Пенополистирол не производится отдельно для внутренних и наружных работ. Утеплитель выбирают с учётом марки, толщины и плотности листа.
Место применения | Толщина плиты, мм |
Первый этаж (для пола) | от 50 |
Второй этаж (для пола) | 20-30 |
Дополнительная звукоизоляция на полу | 40 |
Для внутренней обшивки стен | 20-30 |
Для наружной обшивки стен | 50-150 |
Размеры листов
Пенополистирол экструдированного типа выпускается в плитах следующих параметров:
- диапазон ширины – 500-600 мм;
- диапазон длины – 1200-2400 мм;
- диапазон толщины – 20-150 мм.
По желанию клиента листы могут нарезаться разных размеров.
Пенополистирол — основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки
Пенополистирол – строительный изоляционный материал, получаемый путем вспенивания полистирола.
Этот материал бывает разного цвета, но в основном его цвет белый. Основной состав это: полистирол с добавками — 2% и газа — 98%.
Общая информация о пенополистироле
Пенополистирол состоит из:
- основного компонента (полистирол);
- вспенивателя;
- красителя;
- пластификатора и других добавок.
Основным компонентом в большинстве случаев является полистирол. Может также использоваться:
- полидихлорстирол;
- полимонохлорстирол;
- сополимер с акрилонитрилом;
- сополимр с бутадиеном.
Вспениватели для изготовления пенополистирола используют следующие:
- пентан, C5H12;
- петролейный эфир;
- дихлорметан CH2Cl2;
- изопентан.
Основные характеристики пенополистирола, область применения, достоинства и недостатки
Пенополистирол является очень легким материалом, который имеет низкую теплопроводность и паропроницаемость. Благодаря такому составу (всего 2% сырья), он считается, по сравнению с аналогами, относительно дешевым материалом.
В основном пенополистирол предназначен для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Например, в Европе из всего произведенного пенополистирола 60% применяется в строительной отросли для утепления ограждающих конструкций.
Изготавливается пенополистирол в виде листов 1000х1000 мм; 1000х1200 мм; 2000х1000 мм; 2000х1200 мм.
Толщина листов 20, 30, 40, 50, 100 мм. Под индивидуальный заказ также могут изготавливаться изделия другой толщины.
Изготовление пенополистирола и его разновидности
Частицы полистирола бомбардируют чистым углеводородом (пентаном) и подогретым паром, вследствие чего происходит химическая реакция вспенивания и расширения. Таким образом, полистирол увеличивается в объеме в 40…50 раз, заполняя форму. Сам же полистирол, как сырье изготавливается из нефти.
Это интересно! Согласно нормативным документам при сравнении теплотехнических свойств пенополистирола и других строительных материалов, стенка из пенополистирола толщиной 10 см по теплопроводности эквивалентна стене из:
- железобетона толщиной 4,8 м;
- кирпича глиняного сплошного толщиной 1,75 м;
- кирпича глиняного пустотного толщиной 1,45 м;
- кирпича силикатного сплошного толщиной 1,9 м;
- керамзитобетона толщиной 0,5 м;
- дерева толщиной 0,35 м.
Бывают такие разновидности пенополистирола:
- Прессовый пенополистирол (ПС)
- Беспрессовый пенополистирол (ПСБ)
- Экструзионный пенополистирол (ЭПС)
- Автоклавный пенополистирол
- Автоклавно-экструзионный пенополистирол
Разновидности пенополистирола отличаются друг от друга только разными добавками, такими как антипирены, пластификаторы, парообразователи и др. Применение тех или других добавок и их количество обуславливает существенные отличия в физико-механических свойствах.
Рассмотрим некоторые виды пенополистирола
Прессовый пенополистирол. Само слово «прессование» в названии пенополистирола говорит о методе его получения. Прессование выполняют для того, чтобы получить более плотный и прочный материал. Прессовый пенополистирол по теплоизоляционным свойствам практически не отличается от беспрессового.
Маркируется буквами ПС (например, ПС-1, ПС-4). Широкого распространение ПС не получил, так как технологический процесс производства более сложный чем у беспрессового (повышается стоимость, а эффект от этого незначительный).
Особенности напольной укладки пенополистирола
Для обустройства полов в жилых помещениях рекомендуется использовать пенополистирол, маркированный символами ПСБ-С-35. При работе в гараже или на складских площадях больше подходят плиты ПСБ-С-50. Работы по утеплению пола производятся в соответствии с типом конструкции пола.
Утепление пола экструзионным пенополистиролом // FORUMHOUSE
Этапы монтажа утеплителя на пол с лагами
- Ввиду того, что нагрузка возлагается на лаги, для утепления можно использовать ППС-С-15. Их укладывают поочерёдно на очищенное основание между лагами. Стыки должны быть плотными, чтобы исключить образование мостиков холода.
- Соединения обрабатывают монтажной пеной и силиконовым герметиком. Большие щели заполняются стекловолоконным утеплителем.
- Поверх лаг настилают доски или древесно-стружечные плиты.
- Завершается монтаж укладкой напольного покрытия.
Толщина плит выбирается с учётом типа поверхности: для межэтажных перекрытий хватит 5 см, для полов первых этажей и частных домовладений – 10 см.
Пенополистирол для тёплого пола
Этапы монтажа пенополистирола на бетонное основание
- Выровнять бетонную поверхность стяжкой, предварительно удалив с неё мусор и отслаивающиеся фрагменты.
- После застывания цементного раствора настелить гидроизоляционную плёнку.
- Уложить с плотным прилеганием сторон плиты пенополистирола. Для утепления пола с бетонным основанием идеально подходит марка ПСБ-С-35/ПСБ-С-50.
- Настелить армирующую сетку. Зафиксировать её слоем цементного раствора (толщина 2 см).
- Сделать чистовую стяжку с толщиной слоя раствора 5-8 см.
Гидроизоляционную плёнку настилают с 10 см заходом на предыдущую полосу. Стыки обязательно проклеить фольгированным скотчем. Отделка пола завершается укладкой напольного покрытия и установкой плинтусов.
Пенополистирол — основные характеристики, область применения, достоинства и недостатки
Пенополистирол – строительный изоляционный материал, получаемый путем вспенивания полистирола.
Этот материал бывает разного цвета, но в основном его цвет белый. Основной состав это: полистирол с добавками — 2% и газа — 98%.
Общая информация о пенополистироле
Пенополистирол состоит из:
- основного компонента (полистирол);
- вспенивателя;
- красителя;
- пластификатора и других добавок.
Основным компонентом в большинстве случаев является полистирол. Может также использоваться:
- полидихлорстирол;
- полимонохлорстирол;
- сополимер с акрилонитрилом;
- сополимр с бутадиеном.
Вспениватели для изготовления пенополистирола используют следующие:
- пентан, C 5 H 12 ;
- петролейный эфир;
- дихлорметан CH 2 Cl 2 ;
- изопентан.
Основные характеристики пенополистирола, область применения, достоинства и недостатки
Пенополистирол является очень легким материалом, который имеет низкую теплопроводность и паропроницаемость. Благодаря такому составу (всего 2% сырья), он считается, по сравнению с аналогами, относительно дешевым материалом.
В основном пенополистирол предназначен для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Например, в Европе из всего произведенного пенополистирола 60% применяется в строительной отросли для утепления ограждающих конструкций.
Изготавливается пенополистирол в виде листов 1000х1000 мм; 1000х1200 мм; 2000х1000 мм; 2000х1200 мм.
Толщина листов 20, 30, 40, 50, 100 мм. Под индивидуальный заказ также могут изготавливаться изделия другой толщины.
Изготовление пенополистирола и его разновидности
Частицы полистирола бомбардируют чистым углеводородом (пентаном) и подогретым паром, вследствие чего происходит химическая реакция вспенивания и расширения. Таким образом, полистирол увеличивается в объеме в 40…50 раз, заполняя форму. Сам же полистирол, как сырье изготавливается из нефти.
Это интересно! Согласно нормативным документам при сравнении теплотехнических свойств пенополистирола и других строительных материалов, стенка из пенополистирола толщиной 10 см по теплопроводности эквивалентна стене из:
- железобетона толщиной 4,8 м;
- кирпича глиняного сплошного толщиной 1,75 м;
- кирпича глиняного пустотного толщиной 1,45 м;
- кирпича силикатного сплошного толщиной 1,9 м;
- керамзитобетона толщиной 0,5 м;
- дерева толщиной 0,35 м.
Бывают такие разновидности пенополистирола:
- Прессовый пенополистирол (ПС)
- Беспрессовый пенополистирол (ПСБ)
- Экструзионный пенополистирол (ЭПС)
- Автоклавный пенополистирол
- Автоклавно-экструзионный пенополистирол
Разновидности пенополистирола отличаются друг от друга только разными добавками, такими как антипирены, пластификаторы, парообразователи и др. Применение тех или других добавок и их количество обуславливает существенные отличия в физико-механических свойствах.
Рассмотрим некоторые виды пенополистирола
Прессовый пенополистирол. Само слово «прессование» в названии пенополистирола говорит о методе его получения. Прессование выполняют для того, чтобы получить более плотный и прочный материал. Прессовый пенополистирол по теплоизоляционным свойствам практически не отличается от беспрессового.
Маркируется буквами ПС (например, ПС-1, ПС-4). Широкого распространение ПС не получил, так как технологический процесс производства более сложный чем у беспрессового (повышается стоимость, а эффект от этого незначительный).
Фото 1. Прессовые пенополистирольные плиты
Беспрессовый пенополистирол. Эта наиболее распространенная разновидность пенополистирола. Такой материал обладает целым рядом преимуществ и достоинств. Маркировка беспрессового пенополистирола обозначается — ПСБ. Стоимость бесперссового пенополистирола ниже по сравнению с ПС, так как технология его получения намного проще.
Чем отличается пенопласт от пенополистирола?
На первый взгляд материалы кажутся равноценными, но разница между ними существует. Заметить её можно даже по внешним данным. Структуру пенопласта представляют гранулы разных размеров. У пенополистирола они однородные.
Отличие наблюдается и в показателе плотности. У пенопласта он низкий (15-30 кг/м3), поэтому при небольшом механическом воздействии плита крошится. Более прочным считается оппонент, плотность которого достигает 30-45 кг/м3.
Источник https://oboiman.ru/ingeneer/ekstrudirovannyj-penopolistirol-kak-uteplitel-dostoinstva-i-nedostatki-materiala-pravila-raboty-s-nim.html
Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/386768
Источник https://karniz-dv.ru/remont-i-strojka/penopolistirol-dlya-chego-primenyaetsya.html