Теплоизоляционный материал – пенополистирол, в обиходе обычно называемый пенопластом, сегодня нашел самое широкое распространение при строительстве и ремонте помещений жилого и хозяйственного назначения.По сравнению с другими утеплителями, эти различные виды пенополистирола имеют ряд существенных преимуществ, хотя и им присущи некоторые недостатки. Технология изготовления пенополистирола подразумевает вспенивание полимера – полистирола газообразным пентаном – низкокипящей жидкостью из группы углеводородов.
Если рассматривать структуру пенопласта, то доля твердого вещества в его объеме не превышает 2,0%, а 98,0% – пустоты, представляющие миниатюрные полистирольные камеры, внутри которых заключен воздух. Ближайшим «родственником» этого классического пенопласта является пеноплекс, который получают путем экструдирования пенополистирола. Сегодня, эти материалы довольно часто путают. Хотя оба они имеют примерно одинаковые физико-механические характеристики и равные теплоизоляционные показатели, пеноплекс, несмотря на его более высокую стоимость, в некоторых случаях использовать предпочтительнее.
Основные виды
- беспрессовый (изготавливают путем высушивания гранул полистирола, при температуре 80 °С доводят до пенообразного состояния, эти два процесса повторяют снова, затем этим всем наполняют форму, там она при остывании становится сбитей; он получается более хрупким, но при производстве используется меньше в два раза изопентана, что делает конечный продукт дешевле)
Марки беспрессового пенопласта
- экструдированный (его называют экструдер, из-за того используют аналогичное оборудование при производстве, рассмотрим его дальше в статье)
- экструзионный (сфера применения это упаковка в пищевой промышленности)
- прессовый (становится более прочным)
- автоклавный
Основные характеристики
- теплопроводность имеет низкие показатели (экструдер имеет такую теплопроводность, как и другие виды пенополистирола, но стоит экструдер дороже)
- долговечность (до 60 лет не теряет свойств, когда меняется температура с -40 до +40 °С на протяжении года)
- влагостойкость
- в нём не образовывается среда, благоприятная для развития плесени и тому подобной «жизни» (может возникать лишь на стыковой поверхности, к примеру, дерева)
- минимальная вредность (дозволено применять его в пищевой промышленности (упаковка));
- легкий вес
- изоляция от шума (толщина 3 см позволяет уменьшить шум до 25 дБ)
- огнестойкость (о ней можно говорить лишь, когда речь идёт об огнестойких сортах; также нужно знать, что при производстве огнестойких видов используют большее количество углекислого газа и если непосредственно идёт процесс горения, то и выделение этого газа будет больше и он будет гореть, хотя температура возгорания у него и высока +490 °С)
- паронепроницаемость (аналогичен дереву, такому как дуб)
- прочность при растяжке составляет не менее 20 МПа
- устойчивость к действию спиртов и эфиров, но легко разрушается при воздействии на него растворителей
- не выдерживает ультрафиолетового излучения (при применении плит их нужно покрывать защитным слоем грунтовки и покрасить)
Пенополистирол ошибочно называют в обиходе пенопластом. Рассмотрим основные отличия характеристик:
- впитывает воду и пары
- визуально их можно различить (имеет однородную структуру, а у пенопласта есть крупные гранулы)
- плотность выше, чем у пенопласта
- механическая прочность
Вся правда о безвредности, негорючести и долгом сроке службы
Полистирол способен служить много лет, не теряя своих свойств – испытания показали, что его можно многократно размораживать и замораживать, и качество материала при этом не страдает. Данный материал не подвержен горению, так как в его состав входят специальные вещества – антипирены. Всё это кажется совершенно правильным и неоспоримым, но лишь на первый взгляд. Есть несколько нюансов. О них поговорим далее.
Вопрос экологии
К сожалению, на воздухе пенополистирол окисляется. Причем вспененный пенополистирол, имеющий более рыхлую структуру, сильнее подвержен этому процессу. Экструдированный материал окисляется медленнее, но и его ждет та же участь. Только что уложенный пенополистирол еще и стирол выделяет, так как полная полимеризация материала невозможна на стадии производства. А пока полимеризация не будет завершена, выделение стирола не прекратится.
Производители пытаются оспорить информацию про вредность пенополистирола. Они говорят, что их продукция менее вредна, чем дерево. Имеется в виду выделение деревом вредных веществ при горении. Действительно, при горении пенополистирола образуется двуокись углерода, окись углерода и сажа. Но если пенополистирол нагреть до температуры, превышающей 80 градусов, то происходит выделение паров вредных веществ. В них содержатся пары: стирола, толуола, этилбензола, бензола и оксида углерода.
Вопрос горючести
На самом деле любой пенополистирол горит. Лукавят производители, заявляя, что он затухает самостоятельно, являясь менее опасным, чем дерево – увы, это не так. Подобное заявление явно противоречит российскому ГОСТу 30244-94, по которому пенопласты по горючести причислены к группам Г3 и Г4 – самым опасным.
Одним из способов извратить факты является эффектное подвешивание пенополистирольной плиты в воздухе, а затем ее поджигание. Для этого на плиту воздействуют снизу зажженной горелкой. Результат говорит сам за себя – выгорает только тот кусочек, который находился в контакте с горелкой, а далее огонь не идет. Но ведь этот опыт никак не соответствует реальным условиям эксплуатации, и может служить лишь в качестве фокуса. А вот если на плоскость из негорючего материала положить кусок пенополистирола и поджечь, она вовсе не потухнет. Ведь раскаленные капли пенополистиролы, образующиеся при нагревании небольшого кусочка, перенесут огонь на всю его поверхность. Результат не заставит себя ждать – плита сгорит полностью.
Если взять пенополистирол, не включающий в себя антипирены, то его коэффициент образования дыма равен 1048 квадратных метров на килограмм. У пенополистирола с эффектом самозатухания этот показатель больше – 1219 квадратных метров на килограмм. У резины, например, он составляет 850 квадратных метров на килограмм, а у дерева и того меньше – всего 23 квадратных метра на килограмм. Чтобы было понятнее, приведем такие цифры: если задымленность в комнате более 500 квадратных метров на килограмм, то, вытянув руку, можно не увидеть ее пальцев.
Антипирены (чаще всего гексабромциклододексан) добавляют в пенополистирол для увеличения его пожаробезопасности. У нас в стране принято обозначать такой пенополистирол буквой «С». Это должно, по идее, означать, что материал обладает свойством затухать самостоятельно. Но на практике выясняется, что пенополистирол с антипиреном горит ничуть не хуже, чем не содержащий этой добавки. Он лишь загорается хуже, не делая этого самопроизвольно при повышенной температуре. Класс его горючести – Г2, но через несколько лет он превращается в Г3 или Г4 – свойства антипирена со временем ухудшаются.
Однако, следует отметить, что пенополистирол в строительных конструкциях никогда не применяется в открытом виде. Поверх этого материала всегда наносится фасадная штукатурка или монтируется стяжка. Поэтому строительные конструкции, в состав которых входит пенополистирол являются пожаробезопасными.
Вопрос срока службы
Если правильно эксплуатировать пенополистирол, закрывая его сверху штукатуркой или другим защитно-декоративным слоем, то он прослужит лет 30, не меньше. Правда, на деле всё оказывается не так радужно – то мастера слепят теплоизоляцию наскоро кое-как, то заказчик постарается сэкономить за счет материалов, то неопытный мастер ошибок наделает при монтаже пенополистирольных плит.
Одна из таких ошибок – неправильный расчет толщины утеплителя. Многим кажется, что если взять толстую тридцатисантиметровую плиту пенопласта, то она и прослужит дольше, и в доме теплее будет. Но это не так – материал большой толщины от перепадов температуры пойдет трещинами и волнами, под которые будет проникать холодный воздух. Надо заметить, что в Европе принята норма – утеплять дома снаружи пенополистиролом не более 3,5 сантиметра. толщиной. Это позволяет во время пожара уменьшить опасность отравления.
Применение вспененных полистиролов
Немаловажное значение, благодаря которой материал получил столь широкое распространения, является его низкая себестоимость. Основное применение пенополистирола – использование его в качестве утеплителя при проведение строительных и ремонтных работ. Кроме того, он применяется как теплоизолятор в некоторых видах бытовой и промышленной техники (холодильники, термофургоны, контейнеры), а также находит применение в упаковке. Для утепления наружных и внутренних поверхностей стен в индивидуальном и малоэтажном домостроении, наиболее широкое распространение получил пенопласт марки «ПСБ-С» различной плотности. В связи с большей воздухопроницаемостью, по сравнению с экструзионными (экструдированными) пенопластами «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь», его использование позволяет создать внутри жилых помещений более комфортный микроклимат.
При наружном утеплении стеновых конструкций, применение плит «ПСБ-С» предпочтительнее по следующим причинам: Этот вид пенополистирола не требует дополнительной паро-влагоизоляции, что дает возможность крепить утепляющие листы непосредственно к стеновой поверхности. При наружном утеплении стен, их оштукатуривание можно проводить непосредственно по листам плотных марок пенопласта («ПСБ-С-35»), предварительно закрепив на них армирующую сетку. Из-за способности пенополистирольных плит «ПСБ-С» выдерживать кратковременно температуру до +100,0°С, он идеально подходит для утепления цоколя, где крепление материала производится с использованием разогретой битумной мастики.
Для утепления чердачных и напольных перекрытий можно использовать любые виды материала, при этом: Из-за большей плотности и прочности «Пеноплэкса» или «Технониколя», при утеплении чердачных помещений, имеется возможность настилки покрытия непосредственно на поверхность утеплителя. Во избежание образования конденсата при утеплении перекрытий листами (плитами) «ПСБ-С» использование паро-влагоизоляции не предусмотрено. Широкое распространение для внутренней отделки помещений получили плинтуса, наличники и другие декорирующие элементы, выполненные из пенополистирола. Они могут иметь различное цветовое решение и рельефную поверхность, что значительно повышает декоративность общей облицовки.
Для отделки потолков широко используются пенополистирольные плиты размерами 500,0×500,0 миллиметров. Они имеют широкую цветовую гамму, соответствующую цветовым стандартам «RAL» (Германия), «NCS» (Швеция) и «MoniColor» (Финляндия), а поверхность некоторых видов этой отделки выполнена в виде барельефа. Если обобщить все свойства различных материалов на основе вспененного полистирола, то их применение при проведении ремонтно-строительных работ позволяет: Значительно сократить стоимость и сроки выполнения работ по утеплению строительных конструкцией жилого и бытового назначения. Увеличить полезную площадь жилых помещений за счет уменьшения толщины наружных стен. Повысить экологическую безопасность жилых сооружений. К эксплуатационным достоинствам этого материала относят: Снижение затрат на отопление. Сокращение финансовых расходов на приобретение отопительного оборудования и элементов отопительной системы. Повышение температурной комфортности жилых помещений.
Фольгированный пенополистирол
Он представляет собой смешанный теплоизоляционный материал, который покрывают с двух или одной стороны полированной фольгой с алюминиевой прослойкой или металлизированной полипропиленовой плёнкой. Из-за металлических свойств покрытия, эффект отражения может достигать 97%. Выбор ФПС как решение для теплого пола — считают идеальной изоляцией. Слой фольги отражает тепловые лучи, тем самым улучшая работу изоляционных свойств материала. ФПС применяют также для изоляция труб тепловых сетей; теплоизоляции вентиляционных каналов, воздуховодов в системах вентиляции и кондиционирования; теплоизоляции стен; звуковой изоляции между этажами; используют в качестве технической изоляции технологического оборудования.
Наполненные воздухом ячейки утеплителя, превосходно борются с акустической загрязнённостью. Он нечувствителен к давлению, горизонтальным нагрузкам, жидким средам, термической нестабильности (верхняя граница рабочего диапазона — 180 °С тепла, нижняя — 180 °С мороза), длительно сохраняет первоначальные качества: не склонен рассыхаться, разбухать, деформироваться. Синтетическая природа делает его стойким к гниению, инертным к влиянию химических факторов (растворов солей, щелочей, кислот), разрушительной деятельности патогенных микроорганизмов.
Пеноплистерольные фольгированные маты
ФПС способен повышать общую энергетическую эффективность объекта, сохранять тепло, значительно снижать охлаждающие особенности цементного фундамента, на который монтируется напольное покрытие из-за своих высоких герметизирующих характеристик.
Решением задачи создания тёплого пола на сегодня стали профильные плиты ФПС. Они обладают высокой механической прочностью. Сверху они покрыты жёсткой пароизоляционной плёнкой. Их поверхность имеет специальную формовку, что позволяет надёжно и удобно закрепить греющие трубы разных диаметров. Укладываются они герметично, благодаря боковым замкам обеспечивается надёжное сцепление конструкции, чем исключается расхождение швов. По бокам плит дополнительно нанесена линейка для удобной подгонки элементов, рельефная нижняя поверхность сглаживает неровности настила и способствует поглощению шума.
Экструдированный полистирол
Экструдированный полистирол (далее ЭПС), рассмотрим этот вопрос подробнее. Изобрели его в далеком 1941 году в Соединенных Штатах Америки. Спектр применения очень широкий: теплоизоляция полов, кровли, цоколей и фундаментов, слоистой кладки и штукатурного фасада. Применяют его при строительстве железных и автомобильных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания. Материал успешно решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.
Идеального утеплителя не существует, поэтому область применения определяют слабые и сильные стороны его характеристик. Одно из основных преимуществ – это практически нулевое поглощение воды. Благодаря системе замкнутых пор влага не проходит внутрь, воду набирают только боковые ячейки на срезе утеплителя. Во влажной среде он не разрушается и не теряет, как минеральная вата, свои теплоизоляционные возможности. Именно они позволяют применять ЭПС для утепления: подвалов, подземных частей зданий и сооружений, фундаментов со стороны грунта.
С уверенностью можно говорить, что при правильном сочетании с гидроизоляцией экструдированный полистирол усиливает свойства. Высокая густота утеплителя придаёт ему жёсткость, прочность на сжатие, возможность выдерживать высокие механические нагрузки, и поэтому он практически незаменим при устройстве полов, в том числе и на грунте, при устройстве плавающих стяжек. Ограничивает использование ЭПС его высокая степень горючести, например, большинство ЭПС относится к повышенной IV группе горючести. Они поддерживают горение, не затухают, образуют капли расплава, которые также успешно горят и при горении выделяют дымовые газы с температурой 450°С.
Для сравнения традиционный пенопласт с маркировкой ПМБ-С относится к группе горючести Г1, это группа низкой горючести, время горения – не более 4 секунд, при удалении источника огня он перестаёт гореть и затухает, т.к. содержит антипирены. Следует избегать его применения при утеплении кровель, особенно с деревянной стропильной системой.
В виду своей высокой горючести и низкой паропроницаемости он практически неприменим для деревянных конструкций и стен внутри помещений. Исключением можно назвать применение ЭПС в СИП панелях, т.к. в изготовлении СИП панелей используется древесина, высушенная искусственно, что повышает её влагостойкость. Да и в домах, построенных из такого рода материалов должна использоваться принудительная вентиляции, лишь в этом случае там не будет появляться плесень.
ЭПС нельзя применять для утепления фасадов методом скреплённой теплоизоляции по следующим причинам:
- нулевая паропроницаемость, в зимнее время он будет выполнять функцию барьера для влаги, которая проникает в стену из теплого воздуха помещения. Это может привести к образованию конденсата в стене и к появлению грибка и плесени на внутренней поверхности. Для сравнения коэффициент паропроницаемости у белого пенопласта в пять раз выше.
- вторая причина не применения на мокром фасаде это то, что в силу особенностей строения своей поверхности даже самые качественные клеевые и армирующие смеси не прилипают к ней с нужной силой. Со временем на таких фасадах может начать отставать штукатурный и армирующий слой.
- третья причина, по которой не нужно применят на фасаде – это склонность к фотодеструкции и термодеструкции. Разрушение поверхности может вызвать солнечный свет, а именно ультрафиолетовое излучение. В теплые солнечные дни, при нагреве поверхности фасада выше 70 °С ЭПС начинает испаряться и уменьшаться в размерах, эти процессы вызывают разрывы в теплоизоляционном контуре, такая система начинает терять свои теплоизоляционные качества и быстро разрушатся.
Как безошибочно выбрать пенополистирол
Пенополистирол является одним из самых популярных строительных материалов. Он легкий, теплый и дешевый, а работать с ним очень просто. Так как спрос велик, то и предложений от производителей появляется всё больше. И каждый из них уверяет, что именно его пенополистирол – самый лучший, а с качеством выше всяких похвал.
1. Теряясь от бесчисленного числа предложений, не спешите покупать материал. Сначала внимательно изучите его параметры. Если вам надо утеплить фасад, берите пенополистирол ПСБ-С, позиционирующийся как самозатухающий. Марка его должна быть не ниже сороковой. А если марка имеет число 25 и менее, то и не смотрите в сторону такого материала – он разве что для упаковки годится, но никак не для строительных работ.
2. При покупке материала проверяйте по каким стандартам он изготовлен. Если производитель изготавливает продукцию не по ГОСТ, а по собственным ТУ, то характеристики материла могут отличаться. Например пенополистирол ПБС-С-40 (сороковой марки) может иметь различную плотность – от 28 до 40 килограммов на кубический метр. Изготовителю выгодно таким образом вводить покупателя в заблуждение – на производство пенополистирола меньшей плотности уходит меньше средств. Поэтому нельзя ориентироваться лишь на число в названии марки, а надо попросить показать документы подтверждающие технические характеристики пенополистирола.
3. Перед покупкой попробуйте отломить кусочек материала с самого края. Если это окажется низкосортный упаковочный пенопласт, то он разломается с неровным краем, по бокам которого будут видны круглые маленькие шарики. Материал же, полученный методом экструзии, на месте аккуратного разлома имеет правильные многогранники. Линия разлома будет проходить через некоторые из них.
4. Что касается производителей пенополистирола, то лучшими из них являются европейские фирмы «Polimeri Europa», «Nova Chemicals», «Styrochem», «BASF». Не отстают от них и российские компании-производители, такие, например, как «Пеноплэкс» и «Технониколь». Они имеют мощность производства, которой вполне хватает для изготовления пенополистирола весьма высокого качества.
Заключение
Хотя пенополистирол, как выяснилось, горючий материал и выделяет при сильном нагревании вредные вещества, он остается одним из самых востребованных теплоизоляторов. Ведь как утеплитель пенополистирол имеет массу преимуществ: он самый дешевый, легко режется обычным ножом, почти не впитывает влагу и хорошо держит тепло. Не зря четыре европейских здания из пяти имеют именно пенополистирольное утепление фасада. Причем как жилые дома, так и офисы, и производственные помещения.
Правда, говорить о длительных исследованиях данного материала пока рано – еще и полвека не прошло с начала его использования. Поэтому те, кто говорят о сроке службы пенополистирола более 80 лет, могут подтвердить свои слова только испытаниями в лабораторных условиях. Но им стопроцентно верить не стоит – ведь для того, чтобы получить нужные результаты, можно особые образцы в лабораторию отправить.
Самое главное при эксплуатации пенополистирола во внешней среде – надежно укрыть его от солнечных лучей и атмосферных воздействий. Для этого надо использовать штукатурную смесь, в состав которой входит цемент. Покрытие следует накладывать плотно, не должно остаться ни одного просвета. Иначе крохотный солнечный лучик может со временем полностью разрушить теплоизоляцию.
А вот внутри пенополистирол для утепления применять не стоит, что бы ни утверждали производители. Пусть себе говорят, но ведь в случае пожара их рядом не окажется, а вот продукты горения могут причинить огромный вред, унося здоровье, а порой даже жизни людей. Примером может быть всем известная трагедия в клубе Хромая лошадь, где большинство посетителей просто задохнулись продуктами горения данного утеплителя.