Пенополистирол свойства и применение

Утеплители

Пенополистирол представляет собой достаточно интересный материал. Способ получения был запатентован еще в 1928 году, и с тех пор многократно модернизировался. Главное преимущество состоит в низкой теплопроводности, и уже потом в легком весе. Пенополистирол широко применяется в различных отраслях производства и строительства, и каждый человек так или иначе, сталкивался с изделиями из него в повседневном быту. Кроме того, пенополистирол, цена на изделия из которого находится на низком уровне — станет хорошим вариантом при желании утеплить свой дом.

Что такое пенополистирол и в чем его отличие от пенопласта?

Пенополистирол производится путем добавления газа в полимерную массу полистирола, которая при последующем нагреве значительно увеличивается в объеме, заполняя собой всю форму. В зависимости от разновидности материала используется разный газ для создания объема: для простых вариаций природный газ, пожаростойкие сорта пенополистирола заполняют углекислым газом.

Довольно часто любителям свойственно называть пенополистирол и пенопласт одним и тем же материалом. Однако это не совсем верно. Они имеют общую основу, но различия и характеристики вполне существенны. Если не вдаваться в длинные пространственные рассуждения, то основные отличительные черты таковы:

плотность пенопласта существенно ниже, 10 кг на м3, в то время, как показатели пенополистирола 40 кг на м3,
пенополистирол не впитывает пар и влагу,
внешний вид различен. Пенопласт — имеет внутренние гранулы, пенополистирол более однородный,
пенопласт характеризуется более низкой стоимостью, что заметно при использовании его в качестве теплоизоляционного материала для наружной обшивки стен здания,
пенополистирол обладает лучшей механической прочностью.

Пенопласт производят из полимерного сырья, которое подвергается обработке водяным паром, в результате чего объем гранул значительно увеличивается. Но одновременно это приводит и к тому, что микропоры так же увеличиваются в размерах, в результате чего связь между гранулами ухудшается и постепенно, при воздействии атмосферных осадков и климатических условий это приводит к тому, что материал ослабевает. Грубо говоря, если переломить лист пенопласта пополам — образуется большое количество гранул. Пенополистиролу это не свойственно, поскольку изначально он состоит из закрытых ячеек, которые обеспечивают влаго- и паронепроницаемость материала. В начале производства его гранулы под воздействием высоких температур плавятся, образуя собой равномерную текучую массу, которую и заполняют газом.

Сам по себе материал так же имеет несколько разновидностей:

Экструдированный пенополистирол представляет собой практически тот же материал, что и беспрессовый, разница состоит в использовании такого оборудования, как экструдер, поэтому часто экструдированный и экструзионный пенополистиролы называют одним и тем же материалом.
Экструзионный так же получается путем обработки конечной массы полимерного материала, и так же представляет собой однородную массу. Разновидность используется для изготовления одноразовой упаковки и посуды. Грубо говоря, мясные продукты в супермаркетах фасованы именно в упаковку из экструзионного пенополистирола.

Прессовый метод получения материала более дорогой, поскольку предусматривает последующую прессовку вспененной газом смеси. В таком случае она приобретает дополнительную прочность.
Автоклавный пенополистирол упоминается редко, и по сути, это экструзионная разновидность, в которой вспенивание и вспекание материала производится в помощью автоклава.
Беспрессовый — одна из самых популярных разновидностей. Из гранул полистрирола вначале удаляют влагу путем сушки, затем вспенивают при температуре 80°С, после чего вновь подвергают высушиванию и далее снова нагревают. Полученной смесью заполняют форму, где она уже самоуплотняется в момент остывания. Данный вид пенополистирола более хрупок, но требует вдвое меньше изопетана для своего получения, что сказывается на конечной стоимости.

Пенополистирол, характеристики и свойства

Пенополистирол представляет собой неоднозначный материал: кто-то превозносит его свойства до небес, кто-то наоборот, с пеной у рта требует немедленного и полного запрета его использования на основании «разоблачительных работ одного академика». Правда, повсеместное распространение пенополистирола и его высокая популярность склоняет выводы в сторону того, что этот материал действительно хорош и обладает следующими преимуществами:

Низкая теплопроводность позволяет достичь значительного эффекта утепления. По сути, 11 см пенополистирола способны обеспечить такую же теплоизоляцию, как и стена из силикатного кирпича толщиной более двух метров. Показатель теплопроводности материала — 0,027 Вт/мК, что значительно ниже, чем у бетона или кирпича,
Влагостойкость материала. Даже при длительном воздействии влаги, впитываемость составит не более 6%, поэтому нет необходимости опасаться деформации структуры пенополистирола.
Пенополистирол долговечен и способен выдерживать до 60 циклов воздействия температуры от -40 до +40°С. Каждый цикл составляет расчетный климатический год.
Нечувствительность к образования биологических сред. Пенополистирол не станет местом размножения грибковых и плесени.

Безвредность материала. При его производстве используют нетоксичные компоненты, поэтому изделия из пенополистирола применяют и в пищевой промышленности. К примеру, для хранения продуктов.
Благодаря легкому весу утепление пенополистиролом фасадов здания занимает гораздо меньше времени и сил, нежели при использовании других средств.
Огнестойкие сорта материала при воздействии открытого пламени имеют свойство самозатухать и оплавляться, не распространяя горение. Температура самовозгорания пенополистирола составляет показатель в +490°С, что практически в два раза выше, нежели у древесины. При отсутствии воздействия более четырех секунд открытого источника пламени на материал, пенополистирол затухает. Тепловой энергии при горени материал выделяется в 7 раз меньше чем у дерева. Поэтому пенополистирол не способен поддерживать очаг пожара.
Обеспечение шумоизоляции. Данное качество особенно актуально для жильцов типовых квартир. Слоя изоляционного материала толщиной в 3 см хватит для снижения уровня проникновения шума на 25 дБ.
Паронепроницаемость материала стоит на низкой отметке в 0.05 Мг/м*ч*Па, независимо от степени вспененности и плотности сорта. По сути, показатели паропроницаемости аналогичны древесному срубу сосны или дуба.
Устойчив к воздействию спиртов и эфиров, но легко подвержен разрушению при попадании на поверхность материала растворителей.
Механическая прочность при растяжении составляет не менее 20 МПа.

Как видно из вышеперечисленного, пенополистирол представляет собой эффективное средство для решения многих задач: от использования его некоторых сортов в качестве упаковки до осуществления тепло- и гидроизоляции фасадов зданий. Кроме того, материал применяют и для других целей в строительстве, речь о которых пойдет далее.

Область применения

Пенополистирол в строительстве используют в первую очередь для утепления следующих элементов:

водопроводных труб,
кровли,
полов,
дверных и оконных откосов,
стен.

К примеру, потребление пенополистирола для изоляции труб экономически оправданно и целесообразно благодаря его возможностям. Более того, для этих целей используют отформованный блочный пенополистирол, который позволяет в случае возникновения повреждения трубы легко получить к ней доступ, сняв нужный участок защитного покрытия.

Пенополистирол активно применяется при прокладке транспортных путей. Он снижает воздействие вертикальной нагрузки на покрытие при строительстве зданий. Распространен в производстве СИП панелей.

Сфера применения пенополистирола, характеристики которого в сочетании с низкой ценой делают его крайне привлекательным для использовании в любой промышленности, практически ничем не ограничена. Единственно, что следует учитывать, материал имеет невысокую плотность, следовательно, подвержен любым механическим повреждениям.

Недостатки пенополистирола: обзор мифов

Помимо букета достоинств, найдутся и недостатки. Более того, с пенополистиролом связано большое количество разнообразных мифов, рассмотреть которые необходимо подробнее:

Многие производители утверждают, что экструзионный вспененный пенополистирол значительно превосходит остальные разновидности, в доказательство чего нередко выставляют таблицу сравнительных характеристик указанной разновидности по сравнению с обычным пенопластом. Тем не менее, разница в теплопроводности между экструзионным и прессованным пенополистиролом практически не заметна и составляет 0.002 единицы, в то же время как за счет рекламы стоимость экструзионных плит для утепления выше.
Максимальная плотность пенополистирола дает такие же высокие показатели при утеплении. Как утверждают специалисты, подобное заявление имеет некоторые расхождения с реальностью, поскольку чем плотнее прилегают к друг другу молекулы — тем выше становится теплопроводность и холоду проще проникнуть в помещение. Выходом из этой ситуации станет применение плит пенополистирола с малой плотностью, которые необходимо покрыть армирующей сеткой и защитным слоем грунтовки, чтобы повысить их механическую прочность.

Пожаростойкий пенополистирол абсолютно негорюч и безвреден для организма человека. Любой строительный материал при воздействии на него открытого пламени станет проявлять свойства горения, более или менее. Однако температура самовозгорания у пенополистирола выше, чем у древесины и вдобавок он при горении выделяет значительно меньшее количество тепловой энергии. Важно помнить, что пожаростойкие сорта, несмотря на громкое название, отнюдь не способны остановить пламя, лишь снизить его воздействие. Серьезным недостатком пожаростойкого сорта по сравнению с обычным станет углекислый газ, который используется в его производстве. Вследствие этого при оплавлении материал начнет выделять значительно большое количество вредных веществ. Некоторые продавцы говорят о негорючести на основании демонстративного опыта: когда основу с закрепленной на ней плитой утеплителя начинают прогревать с обратной стороны. При воздействии высокой температуры пенополистирол начинает оплавляться и деформироваться, при этом возгорания нет. Тем не менее, пока на него воздействует пламя — материал продолжит гореть.
Антипирены, добавляемые в пенополистирол для его пожаростойкости — «в любом случае чистый яд». Еще одно спорное утверждение. Антипирен представляет собой компонент, содержащий в своей структуре вещества, замедляющие процесс горения. Они отличаются составом и содержат различные компоненты, начиная от формальдегидов, действительно представляющих собой опасность для человека до солей магния, которые вполне экологичны и безопасны. В последнее время все чаще используются растворы на основе неорганической соли, поэтому они не способны нанести вред здоровью. Антипирены часто используют для пропитки и нанесения защитного слоя на древесину для повышения ее огнестойкости.
Монтаж пенополистироловых теплоизоляционных материалов не способен обеспечить тепло. По сути, задача утеплителя — не приносить тепло, а сохранять его внутри помещения. Грубо говоря, применение утепляющих плит позволит значительно сократить выход тепла за пределы помещения, тем самым, не придется отапливать улицу за свой счет.
«Пенополистирол опасен для здоровья». Современное производство позволяет создавать материал из экологичных компонентов, поэтому угрозы здоровью нет. Более того, повсеместное использование изделий для хранения полуфабрикатов и применения в быту говорят, как раз, о безопасности материала.

Чаще проблемы возникают при желании купить пенополистирол более дешевых и низкокачественных сортов. Утеплительные плиты из такого материала действительно обладают меньшей прочностью и способны начинать деформироваться уже при температуре выше 40°С. Главным правилом при использовании материалов из пенополистирола в любой отрасли работы станет обеспечение качества и надежности, за которое нужно платить. И тогда в ходе эксплуатации станут проявляться только достоинства.

Читать еще: Пенополистирол или экструдированный пенополистирол в чем разница

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:

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).

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.

Согласно ГОСТ-15588-86 «Плиты пенополистирольные технические условия» пенополистирольные плиты делятся на следующие марки — 15, 25, 35, 50.

В табл. 1 приведены данные основных характеристик, по которым определяется марка пенополистирольных плит. Хотелось обратить внимание, на один нюанс – в марке пенопласта фигурирует верхний предел плотности материала, а не фактическое значение плотности. Фактическое значение плотности пенопласта примерно составляет среднее значение предела указанного в табл. 1.

Основные характеристики пенополистирола в зависимости от его марки по плотности (ДСТУ Б.В.2.7.-8-94), смотри табл. 1.

Характеристики беспрессового пенополистирола

Технические показатели

Марка пенополистирольных плит

ПСБ С-15

ПСБ С-25

ПСБ С-35

ПСБ С-50

Плотность материала, кг/м 3

Прочность на сжатие при 10% от линейной деформации МПа, не менее

Прочность на изгиб МПа, не менее Теплопроводность при температуре 25±5 и нормальной относительной влажности, Вт/(м·К), не более Влажность плит, % не более

Примечание: буква «С» в марке пенополистирола обозначает – самозатухающий, т.е. при изготовлении в материал добавляют антипирены, при помощи которых при отсутствии прямого воздействия огня материал затухает и перестает гореть (затухает и не поддерживает горение).

Где применяют пенополистирол?

В зависимости от плотности пенополистирола его используют:

ПСБ С-15 – применяется для утепления и звукоизоляции конструкций, которые не подвергаются механическим воздействиям. Также используют для утепление скатных крыш. Недопустимо использовать для утепления фасадов капитальных жилых зданий и для выполнения внутренней прослойки наружных стен.

ПСБ С-25 – применяется для утепления стен, полов, кровель зданий и сооружений (больше всего используется). Может используется как звукоизоляция.

ПСБ С-35 – применяется для изготовления сэндвич панелей, утепления полов и плоских крыш.

ПСБ С-50 – для изоляции складских промышленных холодильных помещений, для утепление фундаментов, подвалов, полов, крыш, особенно там, где есть повышенная влажность.

Экструзионный (экструдированный) пенополистирол (ЭППС)

Экструзионный пенополистирол (ЭППС или ХРS) – имеет по сравнении с другими очень мелкую структуру замкнутых пор и пустот диаметром – 0,1…0,2 мм. Получается материал методом экструзии – при высокой температуре расплавляется полистирол, затем добавляется вспениватель и под давлением выдавливается (экструдируется) в форму.

Такой пенополистирол обладает повышенной прочностью на сжатие при плотности всего лишь 25…45 кг/м 3 ; материал имеет низкую теплопроводность 0,029…0,034 Вт/(м·°C) и практически водонепроницаем (водопоглощение составляет 0,2…0,4%). За счет того, что экструзионный пенополистирол очень плотный, его паропроницаемость весьма низкая 0,013 Мг/(м·ч·Па) – в 4 раз ниже чем у пенополистирола марки ПСБ.

ЭППС обладает очень высокой степенью горючести – класс горючести Г3, Г4. Долговечность его составляет свыше 60…80 лет. Из-за его недостатков (высокая горючесть, низкая паропроницаемость) его применяют в основном для утепления подземных сооружений – утепления фундаментов, подвалов, цокольных помещений. Также утепляют фасады зданий.

Выпускают экструзионный пенополистирол следующих марок: ХРS 25, ХРS 30, ХРS 35 и ХРS 45 (цифра обозначает плотность материала в кг/м 3 ).

Преимущества пенополистирола

Долговечность – не гниет, в нем не образуются трещины, не является пищей для грызунов и насекомых. Через длительное время эксплуатации (10…50 лет) сохраняет все свои основные свойства.
Очень низкое водопоглощение (негигроскопичен) – 0,5…4% по объему. Влажность практически не влияет на теплопроводность плотного пенополистирола.
Легкий материал, прост в применении, не требует серьезных навыков при работе с ним.
Невысокая стоимость и хорошая окупаемость. При утеплении дома с помощью пенополистирола сразу ощущается эффект – значительно уменьшаются затраты на отопление и кондиционировании (примерно в 3…4 раза).

Недостатки пенополистирола

У пенополистирола существует целый ряд недостатков:

Ультрафиолетовые лучи приводят к диструкционным изменениям и старению материала с последующим его разрушением.
Разрушающее воздействие оказывают следующие вещества: ацетон, бензин, растворитель красок, керосин, скипидар, толуол.
Пенополистирол не является пищей для насекомых и грызунов, но они могут легко в нем прокладывать себе путь к еде. Поэтому требуется дополнительная защита этого материала.
Пенополистирол это пожаробезопасный материал. Обычный не сертифицированный пенополистирол является легко воспламеняющим материалом (температура возгорания 210…440°C) и при горении выделяет дым и токсичные вещества (фосген, бромводород), которые являются опасными для жизни и здоровья человека. Не сертифицированный (или не модифицированный) запрещено применять для утепления зданий. Для безопасной эксплуатации данного материала при его изготовлении применяют различные антипирены, которые обеспечивают самозатухание и пожаробезопасность изделия. Для уменьшения вероятности возгорания пузыри пенополистирола наполняют не воздухом, а углекислым газом. Согласно с ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» такой сертифицированный пенополистирол относиться к группе горючести Г1.
В очень пористом пенополистироле (марки с низкой плотностью), водяной пар может проходить через материал и конденсироваться в нем, тем самым повышая его теплопроводность на 5…10%. А при отрицательных температурах образовавшийся конденсат замерзает и тем самим разрушает материал.

Экструдированный пенополистирол — область применения и характеристики

Экструдированный пенполистирол — продукт современных технологий, был разработан сравнительно недавно, около 20 лет назад, и с тех пор весьма широко применяется для теплоизоляциии.

Экструдированный пенополистирол дороже пенопласта. Но его все равно приобретают и применяют. Потому что материал обладает особенными свойствами, которые делают его незаменимым в некоторых случаях.

Экструдированный пенополистирол – легкий теплоизолятор

Коэффициент теплопроводнсти составляет — 0,03-0,034 Вт/м?С. Это меньше чем у пенопласта и большинства других утеплителей.

По этому показателю материал уступает разве что пенополиуретану. Соответственно, и слой утепления для достижения требуемых параметров потребуется меньший.
Плотность выпускаемого материала обычно находится в пределах 25..55 кг/м?.

Пароизоляционные свойства

Сырье для изготовления пенопласта и экструдировнного пенополистирола применяется одно и то же. Но особенная технология (метод экструзии) позволяет получить материал, у которого мельчайшие капсулы с воздухом (0,1 – 0,2 мм) почти все закрытые и не проницаемые.

Поэтому через пенополистирол воздух и водяной пар практически не проходят. Коэффициент его паропроницаемости составляет около — 0,015 м2• ч • Па/мг. Что значительно меньше чем у железобетона (0,03 м2• ч • Па/мг) и у пенопласта (0,05 -0,23 м2• ч • Па/мг).

Сопротивление движению пара, а также способность к водонакоплению, имеют большую значимость при выборе материалов для теплоизоляции. По этим характеристикам у экструдированного пенополистирола своя особая область применения.

Низкая паропроницательность, с одной стороны, ограничивает область применения материала. Но, с другой стороны, его можно и нужно применять как пароизляционный барьер и как материал, не накапливающий внутри воду.

Не поглощает воду

Водопоглощение пенполистирола эктрудированного составляет всего 0,4 % по объему. Это делает возможным применять его в непосредственном контакте с водой и с грунтом без ограничения срока. А также использование как гидробарьер на наружной стороне конструкций.

Низкое водопоглощение выделяет пенополистирол из ряда других утеплителей.

Высокая механическая прочность

Прочность на сжатие составляет от 0,25 МПа, для плотности материала 35 кг/м куб., до 0,5 МПа для плотности 50 кг/м куб.
Высокие показатели механической прочности позволяют применять эструдированный пенополистирол как конструкционную часть нагруженных конструкций. Или как утепляющий и подстилающий слой.

Еще о свойствах экструдированного пенополистирола

Нужно отметить, что экструдированный пенополистирол не горит самостоятельно, а только под воздействием источника пламени. Затухание при прекращении воздействия происходит не позже чем через 3 секунды. При горении (а так же при нагревании и плавлении!) выделяет опасные вещества. Поэтому применение его внутри зданий без ограждения трудносгораемой (40 минут) оболочкой не желательно.

Читать еще: Технология производства тротуарной плитки в домашних условиях

Не лишне напомнить, что все пенополистиролы при легком не пожарном нагреве (свыше 60 градусов) начинают ускоренно разлагаться и выделять вредные вещества. Поэтому прокладка горячих трубопроводов с непосредственным контактом с этим утеплителем не допускается. То же самое и с электрическими проводниками, розетками, и т.п.

Экструдированный пенополистирол, так же как и пенопласт ускоренно разрушается от воздействия ультрафиолета. Поэтому снаружи он должен защищаться от воздействия солнечного света как при хранении, так и при эксплуатации.

Утеплитель для нагреваемого фундамента

Водоупорные и высокие прочностные свойства пенополистирола дают возможность применить его в качестве теплоизолятора под фундаментом сделанным по типу «шведская плита».

Это плитный отапливаемый фундамент, который одновременно является и основой теплых полов. Слой пенополистирола экструдированного при этом составляет 10 — 20 см. Такие фундаменты весьма популярны в западных странах и позволяют достигать высоких показателей энергосбережения для малоэтажных легких домов и обеспечивают высокий уровень комфорта.

Сюда и уходит львиная доля выпускаемого материала.

Теплоизоляция ленточного фундамента с боков и цоколя

Все чаще прибегают к утеплению обычного ленточного фундамента, цоколя, а также ростверка на сваях, с боков по наружному периметру, что экономит тепловую энергию, уходящую из стен в грунт. И к тому же дополнительно защищает фундамент от воды.

Экструдированный пенополистирол наклеивают на слой гидроизоляции фундамента и засыпают песком толщиной от 20 см. Выше уровня грунта пенополистирол используется как брызгозащитный утеплитель для цоколя. Обычный слой возле поверхности и выше — 10 сантиметров, ниже 0,5 метра от уровня земли — 5 см.

Для бетонных полов

Под бетонными стяжками в основном используется экструдированный пенополистирол. Прочная минеральная вата в этих случаях, или не подходит вовсе, из-за возможного попадания пара и воды из подполья, или ее применение под стяжкой пола рискованное.

Экструдированный пенополистирол к тому же выступает здесь преградой лишней влажности, что во многих случаях востребовано. Материал повышенной плотности и прочности применяют в гаражах под стяжками, на которые наезжают автомобили.

Утепление комнат изнутри

В редких случаях, когда не возможно утепляться снаружи, прибегают к утеплению изнутри. Так чаще утепляют подвальные помещения, но бывает и дома и квартиры, у которых «фасад-недотрога».

Тогда нужен утеплитель, который не пропускает пар, что бы соблюдался принцип паропроницаемости слоев — внутри теплого помещения самый изолирующий слой.

Это позволяет уменьшить риски намокания несущей конструкции, а также решает вопрос плесени и повышенной влажности внутри помещения, которых не избежать с паропроницаемыми утеплителями.

Единственное – придется утеплитель внутри закрывать штукатуркой не менее 3 см толщиной армированной стальной сеткой, либо двойным листом гипсокартона — 35 мм, что даст необходимое время при воздействии пламени, пока пенополистирол начнет плавится.

Термоизоляция трубопроводов в земле, или других конструкций контактирующих с водой

Очень удобно экструдированным пенополистиролом утеплять трубопроводы находящиеся в земле. Производители выпускают скорлупу различных конфигураций, для утепления фигурных объектов.

Материал широко применяется в промышленности в самых разных случаях. Также массово применяется в портах, в судостроении.

А в строительной отрасли этим утеплителем покрывают плоские кровли, так как он не боится замокания, в случае протечки верхнего покрытия.

Где не рекомендуется применять пенополистирол

На стенах снаружи в большинстве случаев экструдировнный пенополистирол не применяют. Потому что высокоизолирующие свойства в отношении пара создают риск намокания внутренних прочных конструкций (пароизоляция не абсолютная). Нарушается принцип паропроницаемости слоев.

Но внутри трехслойной стены пенополистирол может быть применен совместно с дополнительным паробарьером (пленкой) — используется принцип полного разделения слоев. Но здесь может быть применим практически любой утеплитель.

К тому же этому материалу трудно конкурировать с гораздо более дешевым пенопластом. А ведь утепление должно окупаться как можно быстрее… согласно тех же нормативов.

Также не желательно присутствие экструдированного пенополистирола на деревянных конструкциях, нарушение парообмена которых, приводит к тому что дерево преет. Внутри помещения, как было указано, пенополистирол не применяется в открытом виде по пожарным соображениям, а при внутреннем утеплении дополнительно закрывается гипсовыми (цементными) защитными экранами.

Пенополистирол. Виды и применение. Свойства и состав. Особенности

Пенополистирол – это жесткий строительный материал, применяемый для утепления жилых и нежилых помещений. Он имеет пористую структуру, заполненную углекислым газом или вакуумом, что обеспечивает высокие теплоизоляционные качества.

Химический состав

Свое название материал получил благодаря схожей структуре с пеной. Он изготовляется из полистирола. Также в состав входят красители, пластификаторы и различные наполнители. Для обеспечения пенной структуры, полистирол насыщается газом. Обычно в его качестве применяется углекислота, которая образовывается в материале путем химической реакции непосредственно во время производства. Для этого добавляются газообразовывающие компоненты, выделяющие СО2 при нагреве. Чаще всего используется нитрат аммония. При подогреве пластичной массы, та начинает вспениваться и увеличиваться в объеме. Пузырьки газа остаются в структуре материала, поэтому тот не уменьшается после остывания.

Свойства пенополистирола

Материал имеет одни из самых лучших технических характеристик среди всех теплоизоляторов, применяемых в строительстве. Поскольку в его составе имеется множество пузырьков газа, то через него плохо передается тепло и холод. Однако пенополистирол не является самым высокоэффективным. Он уступает минеральной вате. Фактический коэффициент теплопроводности пенополистирола составляет от 0,028 до 0,034 Вт/м*К. Это далеко не лучший показатель среди аналогов, но остальные материалы менее жесткие, поэтому не могут использоваться в определенных направлениях, где важна плотность и несущая способность.

Несмотря на меньшие теплоизоляционные качества, в сравнении с минеральной ватой, материал имеет ряд других свойств, делающих его более предпочтительным в строительстве:

Высокая плотность.
Прочность к излому.
Отсутствие усадки.
Нулевая паропроницаемость.
Легкий раскрой монтажным ножом;
Отсутствие крошки при резке, как в случае с пенопластом.

Высокая плотность пенополистирола обеспечивает широкую сферу применения утеплителя. Благодаря легкости и прочности его используют не только для теплоизоляции, но и зачастую для изготовления форм, ящиков, фасадных украшений, имитации лепнины. Он отлично подходит для применения в качестве демпферного материала для защиты хрупких посылок в ящиках.

Утеплитель обладает высокой биологической устойчивостью. На нем никогда не появляется плесень. Поскольку в него не впитывается влага, то материал имеет свой естественный запах, даже после хранения в неблагоприятных условиях.

Бытует мнение, что листы и гранулы пенополистирола обладают звукоизоляционными качествами. На самом деле это не так. Материал даже достаточно высокой толщины практически никак не уменьшает передачу звука. Поэтому его нецелесообразно применять для заполнения межкомнатных перегородок или потолков в мансардных помещениях.

Пенополистирол переносит без последствий многократные заморозки и разморозки. В его состав входят антипирены, поэтому изделие не горит. Несмотря на это, при воздействии открытого огня он источает едкий дым. Во многих странах запрещается использование для утепления домов листов пенополистирола толщиной более 35 мм. Считается, что более толстый материал в случае пожара создаст сильную дымовую завесу, мешающую эвакуации и работе пожарных служб.

Форма производства

В продаже на строительном рынке можно встретить две разновидности пенополистирола:

В гранулах.
Экструдированный в листах.

Материал в гранулах продается мешками. В основном он используется для изготовления легкого бетона, а также для заполнения пустот в межэтажном перекрытии, пространстве под полом. Добавление гранул позволяет уменьшить фактический вес бетонных оснований, на которые не будет оказываться серьезных нагрузок. Очень часто гранулы засыпают в пустоты различных конструкций. Тем самым обеспечивается их теплоизоляция и исключается дальнейшее заселение грызунами, которые не переносят полистирол. Плотность самых ходовых в строительстве гранул составляет 16 кг/м³. Их размер обычно варьируется от 3 до 5 мм. Внешне они очень похожи на шарики пенопласта, но в разы тверже.

Листовой экструдированный пенополистирол чаще всего имеет размер 1200 на 600 мм. Различные производители могут отклоняться от стандартных параметров в незначительную сторону, поэтому можно также купить плиты размером 1200 на 550 мм или 1180 на 580 мм. Чаще всего в магазине можно встретить плиты толщиной от 20 до 50 мм. В зависимости от их назначения, они могут иметь ровный торец или предусматривать наличие соединения шип-паз, что нужно для плотной состыковки при укладке.

Где применяется пенополистирол

В первую очередь материал является теплоизолятором, который используется для утепления жилых, коммерческих и производственных помещений. Благодаря безопасному в плане испарений составу его можно использовать как снаружи зданий, так и внутри. Отличительным качеством материала является возможность его применения с дальнейшим оштукатуриванием сверху. Утеплитель не обязательно закрывать вагонкой, гипсокартоном, сайдингом или металлопрофилем. Штукатурка специальными составами с применением армирующей сетки в разы дешевле. К пенополистиролу не прилипает обычная гипсовая, цементная или известковая штукатурка. Неплохую адгезию к утеплителю имеет плиточный клей.

Несмотря на наличие специализированных смесей, имеющих хорошую адгезию с материалом, его принято крепить к фасадам пластиковыми дюбелями грибками. Обычные саморезы имеют малую шляпку, поэтому она продавливает листы утеплителя при затягивании.

Зачастую пенополистирол используют для изготовления оконных откосов на фасадах. Их неоспоримым достоинством является легкость и простота обработки под необходимую форму. В таком случае они приклеиваются на жидкие гвозди, а сверху оштукатуриваются без малярной сетки. Для лучшей адгезии поверхность откосов царапают, создавая шероховатости.

Пенополистирол один из немногих материалов, которые могут применяться для утепления стяжки. Плотные плиты укладываются на черновой пол, после чего заливаются бетоном, толщиной не менее 30-40 мм. Сделанная таким образом теплоизоляция отсекает прямой контакт с плитой перекрытия или грунтом. Благодаря этому стяжка гораздо теплее. Подготовленные таким образом основания применяются в случае укладки системы теплый пол.

Листы пенополистирола применяются для утепления фундаментов. Они закрепляются по его внешнему периметру, после чего фундамент подсыпается грунтом или песком. Также нередко плиты закладываются в опалубку до заливки бетона, что многократно ускоряет процесс утепления, и исключает необходимость сверления для закрепления листов.

Из полистирола производят облегченные цельнолитые пчелиные ульи. Они весят всего несколько килограмм, что делает их использование более удобным, чем применение классических деревянных конструкций. Благодаря высокой плотности материала, пчелы его не разгрызают. Однако нулевая паропроницаемость способствует скоплению в улье избыточной влажности, что является существенным недостатком.

Читать еще: Прокол под дорогой технология

Необычное использование пенополистирола

Пористая структура материала позволяет многократно увеличивать фактический объем готового утеплителя в сравнении с количеством первоначального сырья. По факту в пенополистироле очень мало самого полистирола. Данные свойства материала применяются в кустарной технологии литья металлов, в частности алюминия, меди и бронзы. Из полистирола изготавливается заготовка нужной формы, которую необходимо отлить. Это происходит достаточно легко благодаря возможности резки и шлифовки утеплителя обычным ручным инструментом. После этого готовое изделие помещается в песок или глину. К нему подводится литник. Расплавленный металл заливается через литник.

Предосторожности по использованию

Фактический срок службы вспененного полистирола применяемого в оптимальных условиях составляет не менее 30 лет. Но необходимо учесть, что он разрушается при контакте с ультрафиолетовым излучением. Скорость его распада в разы ниже, чем у монтажной пены, но за несколько лет находясь на солнце, он приобретает ломкость. Далее материал теряет теплоизоляционные качества, постепенно превращается в труху. При использовании на фасадах его нужно тщательно укрывать, поскольку даже мелкий луч солнца, попадающий на утеплитель через щель, за несколько лет сделает мостик холода.

Запрещается использование пенополистирола в условиях высоких температур. Ели его разогреть до +80°С, то утеплитель начинает выделять вредные испарения. В большинстве случаев он не контактирует с горячими поверхностями, поэтому может использоваться практически везде.

Пенополистирол не разрушается при контакте с подавляющим большинством строительных материалов. Ему не страшен цемент, асфальт, плиточный клей. Но он растворяется при контакте со скипидаром, ацетоном. В связи с этим его нельзя красить большинством лаков и красок.

Свойство растворения в ацетоне можно использовать для утилизации ненужных обрезков утеплителя. Они погружаются в растворитель, от чего последний становится вязким. Полученная масса может использоваться в качестве очень износоустойчивого защитного покрытия от коррозии для покраски черновых металлоконструкций.

Пенополистирол – что это такое и для чего он нужен?

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 типы вспененного полистирола

Полистирол URSA XPS

Производство пенополистирола в промышленных масштабах было освоено в Германии в 1937 году. В Советском Союзе выпуск пенопласта (марка «ПС-1») начался в 1939 году, а с 1959 года производство самозатухающего вспененного полистирола началось на заводе «Стройпластмасс» (город Мытищи).

Сегодня, в строительной и ремонтно-строительной промышленности, наиболее широкое применение нашли следующие медиации и марки этого материала:

Беспрессовый пенопласт «ПСБ» («EPS»-«Expanded PolyStyrene») является наиболее распространенным материалом – применяется для упаковки и в качестве теплоизолирующего материала.
Вспененный, суспензионный полистирол «ПСБ-С» был запатентован концерном «BASF» в 1951 году и в настоящее время является наиболее широко используемым утеплителем.
Экструзионный пенополистирол («XPS»-«Extruded Polystyrene») известен на российском рынке стройматериалов под наименованиями «URSA XPS» «Пеноплэкс», «Стирэкс», «Технониколь» и «Техноплекс».
Пенопласты, производимые американской компанией «Dow Chemical Company» по автоклавной и автоклавно-экструзионной технологии известны под общим наименованием «Styrofoam».

Свойства и достоинства материала

Физико-механические характеристики вспененного полистирола зависят не только от технологии изготовления, но и от производителя (торгового бренда) и марки готового продукта.

Наиболее распространяемый пенопласт марки «ПСБ-С-15/25/35» имеет следующие основные характеристики:

Плотность в килограммах в кубическом метре (удельный вес в килоньютонах в метре кубическом) – 11-35 (107,8-345).
Предел изгибной прочности в мегапаскалях – 0,05-0,17.
Прочность на сжатие в мегапаскалях (при 10,0% линейной деформации) – 0,05-0,16.
Влажность материала в состоянии поставки не превышает 1,0%.
Водопоглощение не более 1,0% за 24,0 часа при непосредственном контакте с водой.
Время горения на открытом воздухе не превышает 3,0 секунд.
Коэффициент теплопроводности при температуре окружающей среды +25±5°С находился в пределах 0,033-0,037.

Однако, эти чисто технические показатели мало информируют обычного пользователя, которого в основном интересуют потребительские свойства продукции.

Материал обладает определенной воздухонепроницаемостью и практически не адсорбирует атмосферную влагу.

Основными плюсами любых видов и марок пенополистирола строители и пользователи считают:

Низкие массовые (весовые) характеристики, благодаря которым сокращаются сроки выполнения теплоизолирующих работ, не требуется использование специальных грузоподъемных механизмов, а утепляемые конструкции не нуждаются в дополнительном утеплении.
Пенопласт пригоден для любого вила обработки, не требующей сложного оборудования, и не выделяет при распиловке и резании никаких вредных для здоровья, летучих веществ.
Любой вид вспененного полистирола не подвержен гниению, он не является питательной средой для развития плесенных грибков, его не повреждают грызуны.
Материал химически инертен и устойчив к действию цементно-бетонно-известковых растворов, морской воде, большинству химических реагентов, применяемых в строительстве
Все виды вспененного пенополистирола безопасны с экологической и санитарно-гигиенической точки зрения – при работе с ним не требуется использования средств индивидуальной защиты
Об относительной прочности материала свидетельствуют его изгибная выносливость и предел прочности на сжатие.
Пенопласт не горюч – показатели пожаробезопасности свидетельствуют, что на открытом воздухе горение материала возможно только при непосредственном воздействии на него огня от другого источника или в условиях избытка кислорода.

Если сравнивать пенополистирол с другими материалами, то по теплоизолирующим возможностям 3,0 сантиметра пенопласта адекватны:

64,0 сантиметрам кирпичной кладки.
123,0 сантиметрам монолитного бетона.
11,3 сантиметрам деревянного, соснового массива.

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.

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.

Ценовые показатели изделий

Рыночная, оптовая цена материала «ПСБ-С» начинается от 3,0 тысяч рублей за кубический метр и повышается для более плотных сортов пенопласта.

Сегодня, пенополистирол поступает в продажу в виде листов различной толщины и площади, однако, при оптовых закупках его цена указывается в рублях (тысячах рублей) за один кубический метр.

Стоимость готовых изделий, поступаемых на рынок строительно-отделочных материалов зависит:

От типа и марки пенополистирол.
От производителя и торгового бренда.
От плотности материала и размеров готового изделия.

Экструдированный материал «URSA XPS» стоит не менее 3,8 тысяч рублей.

Ориентировочная цена листового пенопласта составляет:

«ПСБ-С-25» размерами (длина×ширина×толщина) 2000,0×1000,0×100,0 миллиметров – 1,8 тысячи рублей за кубический метр.
«ПСБ-С-35 – 2000,0×1000,0×50,0» стоит 2,6 тысячи рублей.
Цена наиболее плотного листового материала «ПСБ-50-2000×1200» с толщиной плиты 20,0-50,0 миллиметров достигает 3,8 тысячи рублей за кубический метр.

Различные отделочные элементы (плинтуса, наличники, накладки) также имеют значительный ценовой разброс:

Потолочный плинтус «Kindecor», российского производства, стоит 20,0… 45,0 рублей за единицу продукции длиной 2,0 метра.
Цена более декоративного плинтуса «Формат» может достигать 100,0 рублей.
Комбинированный плинтус «Формат», состоящий из верхнего и нижнего углов обойдется покупателю не менее 2200,0 рублей.
Цена потолочной бесшовной плитки «Формат», зависит от фактуры и цвета поверхности и колеблется в диапазоне 280,0…360,0 рублей за упаковку в которой содержится 8 изделий размерами 500,0×500,0 миллиметров.

Итоги

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

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

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