Пенополистирол

Пенополистирол — это надежный и проверенный временем материал.

В качестве утеплителя стен пенополистирол применяется:
*в системах наружного утепления «мокрого» типа;
*в системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции;
*в системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (слоистая кладка, трехслойные бетонные или железобетонные панели, трехслойные «сэндвич-панели»).

Производство пенополистирола

Изготовление вспененного полистирола из стиропора производится путем вспенивания гранулята и последующим спеканием вспененных частиц. При этом качество пенополистирола в значительной степени зависит от технологического оборудования. Пенополистирол с низким водопоглощением, высокими теплоизоляционными свойствами и с высокой плотностью поверхностного слоя можно получить только на самом современном оборудовании.
Пенополистирол характеризуется низкой теплопроводностью (0,027-0,040 Вт/м°С) и плотностью (15-40 кг/м³). При этом прочность пенополистирола позволяет применять его в качестве конструктивного элемента, способного нести значительные нагрузки в течение длительного времени. Прочность на сжатие при 10% линейной деформации составляет для различных марок 65-250 КПа.

Применение пенополистирола (ПСБ-С) по маркам

Марка (по СТБ 1437-2004 РБ) Марка  (по  ГОСТ 15588-86, действовавший до 1.01.05г.)
Пенополистирол ППТ-15-АР (НАР)
ППТ-15Н-Б
ПСБ-С-25
ПенополистиролППТ-20-АР (НАР)
ППТ-20Н-Б
ПСБ-С-25
ПенополистиролППТ-25-АР (НАР)
ППТ-25Н-Б

ПСБ-С-35
ПенополистиролППТ-35-АР (НАР)
ППТ-35Н-Б

ПСБ-С-50
   

ПСБ-С-15 — применение в качестве утеплителя для бытовок, контейнеров, вагонов, а так же для утепления и звукоизоляции конструкций, не подвергающихся механическим нагрузкам.

ПСБ-С-25 — применяется для утепления стен, полов, фасадов, лоджий, домов, квартир, крыш, полов, вообще, во всех местах, где нужно утеплять (самая популярная марка ПСБ-С), а также в СИП-панелях.

ПСБ-С-35 — применяется для изготовления многослойных панелей, в т.ч. железобетонных, устройства обогреваемых дорожек, подъездных площадок, стоянок автомобилей, тепло-гидроизоляции подземных коммуникаций, теплоизоляции труб, утеплении фундаментов, для предотвращения, промерзания и вспучивания грунтов, для отвода стоков, укрепления откосов, при строительстве бассейнов, разбивке газонов, спортивных площадок.

ПСБ-С-50 — применяется при устройстве полов холодильников на межэтажных перекрытиях многоэтажных домов, на обогреваемых грунтах и над вентилируемыми подпольями, в автомастерских, гаражах, на стоянках тяжелого автотранспорта, строительстве и реконструкции дорог в заболоченной местности в условиях слабых и подвижных грунтов.

 Физико-механические свойства

Показатели Норма для плит марок (по ДСТУ Б.В.2.7.-8-94)
ПСБ С-15 ПСБ С-25 ПСБ С-35 ПСБ С-50
Плотность кг/м3 До 15,0 15,0-25,0 25,1-35 35,1-50
Плотность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа, не менее 0,07-0,15 0,15-0,18 0,18-0,26 0,26-0,38
Граница прочности при изгибе, МПа, не менее 0,15-0,23 0,32 0,30-0,38 0,38-0,42
Теплопроводность в сухом состоянии при температуре (25±5)С, Вт/(мК), не больше 0,032-0,036 0,029-0,033 0,029-0,033 0,029-0,033
Влажность плит, %, не более 2 2 2 2
за 24 часа, % по объему, не больше 1-3 0,8-2,1 0,5-2,0 0,5-2,0

Важным физическим свойством пенополистирола является его высокая теплоизоляционная способность.

Теплоизоляционные свойства пенополистирола (ПСБ-С) в сравнении с другими материалами

По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих

теплопотерям в здании, должна быть примерно:

Железобетон 4 м 20 см
Кирпич 2 м 10 см
Керамзитобетон 90 см
Дерево 45 см
Минеральная вата 18 см
Пенополистирол 12 см

Низкая динамическая жесткость материала обеспечивает высокую звукоизоляцию от ударного шума.
Акустические параметры сэндвич-панели с пенополистиролом

№ п/п Толщина панели, мм Акустические параметры
Frez, Гц RA1дБ RA1дБ
1 40 1600 20.0±1 21.0±1
2 50 1600 21.0±1 21.0±1
3 60 1600 21.0±1 21.0±1
4 80 1250 22.0±1 20.0±1
5 100 1000 22.0±1 20.0±1
6 120 1000 22.0±1 20.0±1
7 150 1000 22.0±1 18.0±1
8 200 1000 23.0±1 18.0±1

 

Свойства и характеристики пенополистирола:

  • Низкая удельная теплопроводность, низкое термическое расширение;
  • Структурная стабильность в широком диапазоне температур;
  • Устойчивое сопротивление широкому ряду химических веществ;
  • Высокое сопротивление диффузии водяных паров (не растворяется и не разбухает в воде, практически не впитывает влагу, 2% от объема за 24 часа);
  • Высокая стойкость к биологическому воздействию (не подвержен воздействию микроорганизмов);
  • Высокая прочность при низкой плотности;
  • Низкая динамическая жесткость, обеспечивающая качественную звукоизоляцию от ударного шума;
  • Небольшой вес;
  • Долговечность;
  • Экологическая чистота (также используется для упаковки продуктов питания);
  • Простота обработки и монтажа, не требует специального инструмента.

Легенды и мифы о пенополистироле  не соответствуют  действительности – они ложны.

Миф 1: пенополистирол хорошо горит.

    Горючие строительные материалы делятся на четыре группы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), Г3 (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие). «Анализируя результаты опытов можно сказать, что при определенной химической обработке пенополистирола степень его горючести может достигать показателей Г1, Г2, Г3», – заверил Борис Серков, заместитель руководителя органа пожарной сертификации Академии Государственной противопожарной службы РФ. Для сравнения: минеральная вата, не менее популярный теплоизоляционный материал, если ее испытать по методике проверки пенополистирольных плит, относится к группе горючести Г4.

До недавнего времени широкое применение в строительстве ограничивалось его горючестью. Но на сегодняшний день в строительстве применяются трудновоспламеняемые и самозатухающие марки пенополистирола, которые имеют обозначение ПСБ-С. Такие пенополистиролы содержат специальные добавки антипирены, подавляющие самостоятельное горение, которое, в этом случае, наблюдается только в прямом контакте с открытым пламенем. Если контакт с открытым пламенем прекращен, прекращается и горение пенополистирола. Капли, образующиеся от расплава, не могут служить источником дальнейшего распространения огня.
По поводу температурной стойкости пенополистирола необходимо сказать следующее: при температуре более 100°С материал начинает медленно размягчаться и усаживаться. Но в строительных конструкциях такие температуры практически не встречаются. В то же время производство вспенивающего полистирола не стоит на месте — уже появляются марки, предназначенные для рабочих температур в 110°С.
Температура самовозгорания пенополистирола +491 ºС. Это в 2,1 раза выше, чем температура возгорания бумаги (+ 230 ºС), и в 1,8 раза выше, чем  у древесины (+260 ºС). Тепловой энергии, при горении, пенополистирол выделяет от 1000 до 3000 МДж/кг. Для сравнения, при горении сухой древесины выделяется 7000-8000 МДж/кг. Таким образом, пенополистирол дает незначительное повышение температуры в отличие от других, участвующих при пожаре материалов (мебель, линолеум и т. д.). Огнестойкость (горючесть) пенополистирольных плит определяется не только их физико-химическими свойствами, но и «соседями». Речь идет о комбинациях с другими строительными материалами, а также о наличии необходимых защитных слоев, например ОСП, гипсокартон и других. Пенополистирол, как правило, используется под другим материалом и не участвует в возникновении или распространении пожара.

Огнестойкий пенополистирол дополнительно повышает безопасность при эксплуатации в период строительства. В силу специфики своего химического строения и большому содержанию воздуха (97-98%), пенополистирол подвержен горению. Теоретический расход воздуха для сгорания пенополистирола составляет 250 м3/м3. В одном м3 пенополистирола содержится максимум 960 л воздуха, что недостаточно для поддержания горения. Поэтому в замкнутом пространстве (например, в виде изоляции на стенах) материал сам по себе не горит

Скорость сгорания пенополистирола в среднем составляет 2,19 кг/мин*м2. Скорость распространения пламени 36,7 см/мин. Теплотворная способность по Малеру и Крокеру равна 11000 ккал/кг. Вследствие скорости горения, это количество тепла высвобождается при пиковой температуре 1500 град.С в относительно малое время.

При горении пенополистирол переходит в жидкое состояние (1 м3 пены без учета окалины образует 23 литра жидкого вещества) и деполимеризуется, далее продолжают гореть продукты деполимеризации. Пенополистирол сгорает без образования твердого остатка с выделением на 1 м3 материала при плотности 25 кг/м3 около 267м3 дыма с содержанием продуктов сгорания (СО).

При горении пенополистирол переходит в жидкое состояние

Миф 2: недолговечность  пенополистирола.

     Производство пенополистирола началось только в 50-х годах, поэтому говорить о том, что его долговечность проверена временем, конечно, пока еще рано. Но заключение ученых испытательной лаборатории НИИСФ уже в наши дни свидетельствует о том, что «пенополистирольные плиты успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкциях с амплитудой воздействий ± 40° С».

Важное свойство пенополистирола — он не меняет своих свойств и размеров ни при длительном контакте с водой, ни при многократных воздействиях знакопеременных температур.
Пенополистирол, являясь инертным в биологическом отношении материалом, стоит на втором месте по времени разложения после стекла. Время разрушения пенополистирола, как изделия, определяется качеством его изготовления. Единственные  враги пенополистирола это ультрафиолетовое излучение и механические воздействия. Пенополистирол не может долго противостоять воздействию ультрафиолетовых лучей. В результате длительного (около двух месяцев) солнечного облучения поверхность плит коричневеет и постепенно превращается в пыль. Перед отделкой пенополистирол должен быть тщательно очищен от этой пыли.

Именно поэтому пенополистирол необходимо окружать материалами, которые будут препятствовать этим воздействиям.

 

Миф 3: опасность  для здоровья человека и окружающей среды.

Пенополистирол  абсолютно не токсичен, им можно  пользоваться без каких бы то ни было опасений. Это подтверждается и тем, что уже на протяжении многих лет его используют для изготовления продовольственных упаковок, предполагающих прямой контакт с пищевыми продуктами. Пенополистирол не содержит и никогда не содержал хлорофторированных углеводородов или не полностью галогенированных хлорофторированных углеводородов.

В составе пенополистирола нет никаких опасных, ядовитых, токсичных веществ, которые выделяются либо со временем, либо при его сгорании. Пенополистирол — экологически чистый материал. Стирол, из которого он изготавливается, состоит из углерода и водорода. Пентан, применяемый при производстве пенополистирола в качестве порообразователя, получают из нефти. Попадая в атмосферу, он быстро разлагается на воду и углекислый газ. При горении пенополистирола образуется вода и углекислый газ, что характерно для горения других органических материалов, например, дерева.

Пенополистирол  эффективно противостоит оседанию (уплотнению) и гарантирует долговечность  своих теплоизоляционных свойств. После многих лет использования, пенопласт находит себе применение в областях биологии и микробиологии, еще раз доказывая, что он не представляет никакой опасности для здоровья человека.

В окружающей нас среде, мономерный стирол можно найти в смолах растений, а также в продуктах питания как земляника, фасоль, орехи, пиво, вино и т. д. Не содержащий никакого другого газа кроме воздуха, пенополистирол гарантирует отсутствие возникновения аллергий или скрытых болезней.

На основании химического состава пенополистирол не может выделять ни фосгены, ни синильную кислоту. Следует отметить, что синильная кислота и окислы азота образуются при горении органических соединений, содержащих азот, в том числе шерсти, кожи, синтетических тканей. Кроме того, все материалы органического происхождения при горении выделяют угарный газ. Пенополистирол выделяет меньше токсичных продуктов горения, чем природные материалы, такие как шерсть, дерево или пробка. В случае пожара пенополистирол не выделяет диоксинов.

 Миф 4: пенополистирол едят грызуны.

Самый простой  способ выяснить этот вопрос для себя – дать какому-нибудь грызуну шарики пенополистирола или часть плиты. Уверяем Вас – есть этот «деликатес»  никакой грызун не будет. Мыши и крысы — одни из самых умных животных. Они не питаются теплоизоляцией из пенополистирола, они живут в теплоизоляции малой плотности, как и в любой другой! При использовании любого теплоизолятора необходимо пресечь попадание грызунов в конструкцию.

Миф 5: стены,  утепленные пенополистиролом, не «дышат».

     Естественный  процесс циркуляции и испарения  влаги идет внутри любого помещения.  Поток водяного пара, проходящий через внешние стены  из полного кирпича типичного  жилища, составляет от 0,5 до почти 3 % полного  потока водяного пара, устраняемого из жилища – эта незначительная разница зависит от исправности вентиляции (главным образом) и влажности в помещении, а в меньшей степени от вида термоизоляции стен, а также от содержания водяного пара во внешнем воздухе. Диффузия водяного пара в пенополистироле пренебрежимо мала.

Поведение пенополистирола при контакте с водой оценивается с учетом двух аспектов: водопоглощения и паропроницаемости. Пенополистирол не гигроскопичен, однако количество воды, которое может проникнуть в промежутки между гранулами, настолько мало, что его влиянием на теплопроводность можно пренебречь. Водопоглощение при погружении в воду на 7 дней составляет 0,5-1,5% от объема. Сорбционная влажность пенополистирола составляет 3-6% в массе.

Миф 6: пенополистирол  хороший звуковой проводник (плохой звукоизоляционный материал).

Обладая рядом  одинаковых свойств, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы  все же различаются, как по акустическим свойствам так и по назначению.

Звукоизолирующие  материалы применяются как упругий  прокладочный материал в междуэтажных перекрытиях и стеновых панелях для изоляции отдельных помещений от возникающего в них структурного и, в частности, ударного звука. Структурный звук, вызываемый шагами, ударами или передвижением мебели или вибрациями какого либо механизма, легко распространяется в не имеющих звукоизоляционных прокладок перекрытиях, стенах и перегородках с очень небольшим затуханием. Пенополистирол  действительно плохой звукопоглотитель, но звукоизоляционный материал из него – замечательный.

Например, звукоизоляция перегородки (ГКЛ – Пенополистирол 50мм – ГКЛ) равна Rw=41Дб (испытания проводились  по ГОСТ 27296-87 «Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций»). Индекс улучшения изоляции структурного шума в конструкции пола равен 23Дб (испытания проводились по ГОСТ 16297-80 «Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний»).

Вы можете приобрести СИП — панели с экологически чистым утеплителем от производителя!