Свойства пенополистирола в качестве утеплителя

Полная информация об экструдированном пенополистироле

Пенополистирол экструдированный что это такое? Экструзионный (экструдированный) пенополистирол – синтетический материал для теплоизоляции, разработанный американской строительной компанией в 50-е годы ХХ века. Изготавливается с применением технологии вспенивания, в составе используются полимерные композиции. Материал продавливается через специальную форму и соединяется в цельный элемент.

Выпускается в форме плит, подложки. Встречается на рынке как декоративный элемент. Стандартный размер плит составляет 600х1200 или 600х2400 мм. Стандартные размеры установлены ГОСТами, но многие компании изменяют размеры, делая пластины другой ширины. Распространен размер 580 мм. Толщина элементов варьируется от 20 мм до 10 см, в зависимости от производителя.

В торговые точки материал завозится упаковками по несколько элементов. Количество единиц в одной упаковке зависит от толщины изделий. Например, если толщина плит составляет 5 см, упаковка содержит обычно 8 единиц товара. При толщине 10 см упаковывается 4 пластины.

Дополнительная информация: возможен выпуск пеноплистирола в качестве напольного покрытия. Современный рынок предлагает материалы под ламинат, паркет, линолеум. Возможно изготовление на основе материала декоративных элементов. Выглядят они в точности как из гипса.

Достоинства и недостатки

Как и любой другой материал, экструдированный пенополистирол обладает достоинствами и некоторыми недостатками. До приобретения и использования стоит с ними ознакомиться.

Достоинства экструдированного пенополистирола:

• Поглощение влаги в пределах 0,2%. Этот показатель означает практически полную водонепроницаемость.
• Минимальный показатель теплопроводности. При стандартной температуре 25 о С составляет около 0,032 Вт/м*К. Если сравнивать проводимость тепла, по показателям получается следующее: 55 см кирпича равняется 3 см пенополистирола.
• Хорошо выдерживает деформацию. Использовать можно для кладки под отмостку, закладывать после фундамента.
• Не вступает в реакцию с неорганическими химическими реагентами.
• Выдерживает значительные перепады температур, показатели не меняются при температуре воздуха от -50 до +75 о С.
• По документации, использовать материал можно в течение не менее полувека. За это время характеристики не изменятся.
• Экологически чистое вещество. Используется не только как утеплитель, а, например, для производства легких одноразовых тарелок или других видов дешевой посуды. Из него производятся детские игрушки.
• Имеет минимальный вес. Небольшой толщины достаточно для хорошего утепления.

Кроме многочисленных положительных характеристик, можно выделить некоторые недостатки:

• сравнение с другими видами утеплителей показывает, что цена материала высокая;
• сильная горючесть. В процессе горения выделяются вредные вещества, черный дым;
• под воздействием ИК лучей разрушается. Для сохранения эксплуатационных характеристик необходимо спрятать от прямых солнечных лучей;
• производители заверяют, что внутри утеплителя не заводятся грызуны. Действительно, они не живут внутри, но часто проделывают каналы для передвижения;
• растворители разрушают структуру.

Кроме перечисленных недостатков, к ним можно добавить низкую проницаемость пара. Иногда это плюс, но если утеплять деревянный дом, возможно возникновение грибков, плесени. Как результат, появляется неприятный запах в жилище, постоянно ощущается сырость.

Область применения

Экструдированный серый пенополистирол имеет широкую область применения. Преимущественно используется для утеплительных работ. Ограничивается сфера использования только температурными показателями (не выше 75 о С). Материал можно укладывать во влажных местах, в землю.

Обычно сфера использования ограничивается только финансовыми возможностями. Дороговизна делает нецелесообразным применение во многих местах. В местах, где отсутствует необходимость высоких технических характеристик, вместо ППС используется обычный пенопласт, отзывы про который тоже положительные, чтобы сэкономить средства.

Используется для утепления:

• бетонных или деревянных полов;
• стен внутри помещения или снаружи здания. Совместим с любым материалом;
• колодцев. Нередко бетонные кольца покрываются материалом для дополнительной защиты;
• отмостки;
• поверхности земли. Чтобы не произошло разрушение структуры, наносится краска. Даже тонкий слой не допустит порчи состава.

Кроме перечисленных сфер, материал применяется в дорожном строительстве. Входит в состав многих холодильных установок, как экструзия утеплитель. Используется в сельском хозяйстве. Пенополистиролом утепляют кровли, подземные этажи. Одно из перспективных направлений – производство сэндвич панелей.

Технические характеристики экструдированного пенополистирола

Материал обладает одними из самых высоких технических характеристик на рынке товаров для утепления. У любого газа теплопроводность намного ниже, чем у твердых тел. Для воздуха показатель составляет 0,026 Вт/м* о С. Экструдированный пенополистирол является воздушной смесью примерно на 90%. Обладает теплопроводностью в 0,03 Вт/м* о С. Почти как воздух, а значит, тепло удерживается идеально.

Материал выпускают с различными показателями плотности. Производители предлагают от 25 до 47 кг/м 3 . Чем выше цифра, тем большая прочность. По мере повышения плотности, прочность увеличивается от 20000 до 50000 кг/м 2 .

Вода впитывается пенополистиролом плохо. Примерно за месяц одна плитка способна впитать около 0,4% собственного объема, если погрузить ее полностью в воду. Дальше процент впитанной жидкости не увеличивается, а останавливается. Паропроницаемость минимальная. Составляет 0,0128 Мг/(м*ч*Па). Часто компании, специализирующиеся на выполнении ремонтных работ, предлагают не использовать пароизоляцию, ограничившись использованием только полистирола.

Утеплитель способен выдержать температуру в пределах от -50 до +75 о С. Его использование возможно почти в любом климате. Горючесть высокая, класс изменяется в зависимости от добавления дополнительных веществ, от Г1 до Г4.

В некоторых моделях проделана специальная выемка по краям. Сделана для повышения плотности прилегания плит за счет изоляции швов. Данное нововведение не дает образовываться прослойкам холода между элементами, обеспечивая полное сохранение тепла.

С пенополистиролом были проведены испытания. Смысл их – многократное замораживание, размораживание мокрой плитки. Определено опытным путем, что без изменения технических характеристик материал выдерживает 80 циклов. Для пользователей эта информация полезна: примерно столько лет способен выдержать состав при эксплуатации.

Дополнительная информация: по сравнению с пенопластом, пенополистирол выигрывает по сохранению тепла примерно в 2 раза. Повышена прочность, уменьшена толщина. По сравнению с другими утеплителями, звукопроницаемость не очень высокая. Компенсируется недостаток простотой укладки. Для здоровья полностью безопасен.

Правила выбора материала

Спрос на пенополистирол высокий, увеличивается ежегодно. Чтобы утеплитель прослужил как можно дольше, выполнял без сбоев все требуемые функции, необходимо правильно совершить покупку. Каждый производитель утверждает, что его изделие – самое лучшее на рынке, но это не всегда правда.

Правила выбора:

• Обозначается полистирол двумя цифрами. Если маркировка ниже индекса 28, стоит отказаться от покупки. Проверка обязательна, некоторые марки изделия не подходят для фасадных работ, не справятся с утеплением дома. Выбирать материал с индексом 40 и выше. Неплохо зарекомендовала себя марка ПСБ-С-40, самозатухающий состав.
• Перед покупкой посмотреть стандарты, на основе которых осуществлялось производство. Многие изготовители выполняют плиты не по ГОСТам, а собственным техническим условиям. Возможен некачественный товар. Обычно понижается плотность, за счет чего снижается себестоимость. Не стоит ориентироваться на число марки, обязательно ознакомиться с характеристиками.
• Чтобы убедиться в высоком качестве продукции, можно отломить небольшой кусочек от края. Если на месте излома будут заметны небольшие шарики, пенополистирол, вероятно, низкосортный. На изломе должны быть многогранники правильной формы. Отломленный кусочек ровный. Тест показывает метод производства: экструзия, выполненная на профессиональном оборудовании, или кустарный способ, как у простого пенопласта.
• Приобретать товар у зарекомендовавших себя производителей. Таковыми являются «Penoplex» УРСА, Кнауф и «Технониколь» – русские. «Басф» или «Новахимикалс» – зарубежные.

Не стоит забывать, что производство пенополистирола – сложный технологический процесс. Методы производства отличаются у многих производителей. Некоторые безопасны, другие способны нанести вред здоровью человека.

Марки производителя

Каждая марка производитель пенополистирола отличается от конкурентов некоторыми особенностями. Чтобы разобраться в многообразии предлагаемого выбора, стоит рассмотреть изделия каждого производителя подробней.

Кнауф

Производитель из Германии. Производство представлено многочисленными вариантами пеноплистирола.

Используются утеплители:

• Knauf Therm Compack. Универсальный, используется для любого вида бытовой теплоизоляции. Имеет низкий коэффициент теплопроводности 0.032 Вт/мк, высокие звукоизоляционные свойства. Индекс снижения воздушного шума 47 Дб, ударный шум гасится, если показатель не превышает 24 Дб. Благодаря показателям хорошо подходит для утепления небольших помещений.

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.

Оглавление

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.

Свойства пенополистирола в качестве утеплителя

Мы расточительны не по карману: наши дома, теплотрассы, производственные помещения в самом прямом смысле обогревают атмосферу, сообщает «Строительная газета». Если в США теплопотери в расчете на один квадратный метр жилья составляют в среднем 30 Гкал, а в Германии — от 40 до 60, то в России — около 600!

Когда в середине семидесятых годов прошлого века случился первый мировой энергетический кризис, во многих странах развернулись широкомасштабные работы по повышению уровня тепловой защиты зданий.

С огромными потерями тепловой энергии нельзя было мириться в дальнейшем, особенно при переходе на рыночные отношения. Это стало толчком для выхода Федерального закона «Об энергосбережении» и разработки и введения Приложения N3 к СНиПу Н-3-79 «Строительная теплотехника».

Введение новых нормативных требований по теплозащите наружных ограждающих конструкций повлекло значительное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (R.) с 0,9 до 3,19 м 2. С/Вт в Самарской области. Аналогичное увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче произошло во всех регионах страны. Условия второго этапа (с 2000 г.) предусматривали увеличение значения этих требований в 3,5 раза (!). Правда, во многих регионах страны в дальнейшем выпущены территориальные строительные нормы, что позволило Ro увеличить лишь в 1,8-2,2 раза для средней полосы России. Такие же требования отражены в СТО 00044807-001-2006 Стандарт организации «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» (выпущен в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании» и введен в действие с 1 марта 2006 г.).

Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу — до 80 процентов — занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал — пенополистирол, являющийся одним из представителей класса пенопластов. Появилось в стране много предприятий, изготавливающих этот материал. Нередко его стали изготавливать кустарным образом. Пенополистирол стал применяться как для наружной теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, так и изнутри, и при использовании колодцевой и слоистой кладок.

Все разновидности пенополистиролов — беспрессовый, прессовый, экструзионный — имеют одинаковый химический состав основного полимера — полистирола — и могут различаться по химическому составу лишь добавками: порообразователями, пластификаторами, антипиренами и другими.

Как правило, при беспрессовом методе изготовления пенополистирольных плит получается более низкая плотность теплоизоляционного материала — в среднем 17 кг/м 3 . При прессовом методе и методе экструзии пенополистирольные плиты имеют плотность 35-70 кг/м 3 .

Результаты обследования зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками, строителями и службами, ответственными за эксплуатацию зданий и сооружений. Широкое применение пенополистирола при теплоизоляции стен изнутри привело к быстрому накоплению влаги между ограждающей конструкцией и утеплителем, к появлению плесневых грибов, а в дальнейшем к заболеванию проживающих в таких домах людей. Многочисленные жалобы в связи с образованием плесневых грибов инициировали отправку во все регионы письма (исх. №24-10-4/367 от 5 марта 2003 г.) руководителя Главэкспертизы РФ следующего содержания:

«. утепление наружных стен с внутренней стороны плитным или рулонным утеплителем категорически недопустимо, поскольку такие решения вызывают ускоренное разрушение ограждающих конструкций за счет их полного промерзания и расширения микротрещин и швов, а также приводят к образованию конденсата и соответственно к замачиванию стен, полов, электропроводки, элементов отделки и самого утеплителя».

Главный недостаток пенополистирола — его слабая изученность именно как строительного материала. Право принимать решение о возможности использования пенополистирола остается только за покупателем или заказчиком. Но они должны знать, что их может ждать в будущем при применении пенополистирола. Необходимо отметить, что теплоизоляционные свойства у пенополистирола очень неплохие в момент испытаний после его изготовления. Но на этом все достоинства и заканчиваются.

У пенополистирола существуют три неотъемлемых отрицательных свойства, исходящих из его природы, к которым надо относиться просто осторожно, с пониманием этих процессов. Во-первых, это пожарная опасность. Во-вторых, это недолговечность. И в-третьих, это экологическая небезопасность. Эти свойства требуют дополнительных исследований.

И неправы некоторые производители пенополистирола, которые считают, что, придав гласности сведения о свойствах пенополистирола, ученые нанесут ущерб деловой репутации этих предприятий.

В рекламно-информационных публикациях, посвященных пенополистиролу, их авторы, описывая пожарно-технические свойства этих материалов, в определенной мере лукавят, утверждая, что пенополистиролы определенных видов не горят или самостоятельно затухают. Однако такое поведение этих материалов еще не свидетельствует об их пожарной безопасности. Дело в том, что, согласно стандартной методике, главное при квалифицировании строительных материалов на пожарную опасность заключается в учете убыли массы при нагревании на воздухе. Поэтому в соответствии с официальной классификацией стройматериалов по пожарной опасности все без исключения пенополистиролы относятся к классу горючих материалов.

На практике проблема пожарной опасности пенополистиролов обычно рассматривается с двух точек зрения: опасности собственно горения материала и опасности продуктов термического разложения и окисления материала. Например, некоторые специалисты утверждают, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. В среднем только 18 процентов людей гибнет от ожогов, остальные — от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Имеются данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www. aab.ru/sertif, однозначно говорят о высокой пожарной опасности пенопластов. В некоторых европейских странах толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола не превышает 3,5 см. Ведь чем тоньше слой горючей теплоизоляции, тем она безопаснее в пожарном отношении. В нашей стране во многих системах слой теплоизоляции из пенополистирола достигает 10-30 см.

Для полимеров характерен процесс деструкции— разрушение макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования. Деструкция материалов происходит в течение короткого времени под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре.

Основной причиной допускаемых просчетов является отсутствие необходимой информации в научно-технической литературе о поведении пенополистирола в конструкциях и изменении его теплозащитных свойств во времени. Это подтверждается и широким диапазоном сроков службы, необоснованно установленных производителями в пределах от 15 до 60 лет на пенополистирол как материал часто с одинаковыми физическими свойствами. При этом официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Например, стабильность его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. В конструктивном решении покрытия предусматривалось устройство гидроизоляционного ковра из гекопреновой мастики. Основой этой мастики являются битум и синтетический хлоропреновый каучук, растворенные в органических растворителях. Полученная гидроизоляционная мастика при нанесении на железобетонное покрытие активно выделяет летучие химические вещества. По этому слою уложены пенополистирольные плиты. При вскрытии покрытия обнаружено, что на большинстве пенополистирольных плит имеется значительное число раковин и трещин. Основной причиной их разрушения следует считать активное выделение и воздействие на утеплитель летучих веществ из мастики. Это привело к ускорению деструкционных процессов пенополистирола.

Аналогичные ситуации могут наблюдаться повсюду, что вытекает из химической основы мастики, основным компонентом которой является мягкий битум, представляющий собой смесь летучих углеводородов. Выделение летучих веществ из битума в процессе эксплуатации затухает, но не останавливается полностью. И пенополистирол в результате естественной деструкции выделяет бензол и толуол.

Ученые и специалисты правомерно ставят вопрос так: есть опасность — надо разрабатывать меры по защите от нее. Вот тогда пенополистирол сможет грамотно использоваться в качестве утеплителя.

Утеплитель пенополистирол – технические характеристики и нюансы применения

Основные особенности материала, свойства пенополистирола, вопросы с форума и комментарии эксперта.

Рынок теплоизоляционных материалов представлен различными категориями, что значительно упрощает выбор подходящего утеплителя для конкретных задач. Один из самых востребованных в частной сфере изоляторов – пенополистирол, его популярность объясняется как высокими техническими характеристиками, так и доступностью. Тем не менее, вокруг него не утихают баталии между сторонниками и противниками, человеку, далекому от строительства, достаточно сложно разобраться, какие из свойств утеплителя реальные, а какие из разряда «страшилок». Мы попробуем облегчить задачу новичкам, да и более опытным умельцам нашего портала будет нелишне освежить информацию. А помогут отделить «зерна от плевел» специалисты Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола.

• Что собой представляет пенополистирол.
• Основные характеристики пенополистирола.
• Сфера применения пенополистирола.
• Что собой представляет пенополистирол

Зачастую пенополистирол (ППС) называют пенопластом, что вполне оправдано, так как пенопласт – это общее понятие, объединяющее группу вспененных пластических масс (полимеров), к которой и относится ППС.

Юрий Савкин, директор Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола: Пенополистирол – жесткий материал с ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул, получаемых из суспензионного вспенивающегося полистирола беспрессовым способом. В России пенополистирол имеет ряд других, широко употребляемых названий: пенопласт, ПСБ — С, вспененный полистирол. В других странах для его обозначения используется аббревиатура EPS (expanded polystyrene). При этом необходимо различать белый вспененный пенополистирол и цветной экструдированный пенополистирол (XPS), который имеет другую структуру, свойства и, собственно, другой способ производства.

ППС выпускается в виде плит различной плотности и толщины, сформованных из гранул одной фракции, однородного белого цвета без характерного химического запаха.

Если разломить плиту, линия отрыва должна проходить не только по границе спекания гранул, но и непосредственно через них.

Наличие постороннего запаха, рыхлость, гранулы разного размера – это признаки некачественного утеплителя, произведенного с нарушением технологии.

Основные характеристики ППС

Так как ППС на 98 % состоит из воздуха и только на 2 % из оболочек вспененного полистирола, его главной характеристикой является минимальная теплопроводность – 0,032-0,034 Вт/(м·С). Кроме того, плиты паропроницаемы, но влагостойки, так как даже при полном погружении практически не впитывают воду. То есть, материал достаточно хорошо проводит пар, но не накапливает влагу, в отличие от некоторых других теплоизоляторов.

К отличной теплопроводности, паропроницаемости и влагостойкости стоит добавить устойчивость плит к биологическим поражениям.

Юрий Савкин: Пенополистирол биологически нейтрален, это значит, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями.

Не менее значим и большой срок службы с сохранением характеристик даже в суровых условиях применения.

Юрий Савкин: Пенополистирол был подвергнут пятидесяти циклам замораживания/размораживания в четырехпроцентном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. По результатам тестов не выявлено никакого влияния на целостность структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей. Наши же исследователи провели испытания с большим количеством циклов и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет.

Но кроме внешних воздействий, в процессе эксплуатации материал может подвергаться и другим угрозам, одна из них, волнующая наших умельцев – мыши.

nikolaj-be, Участник FORUMHOUSE: Хотелось бы затронуть тему с мышами и пенопластом – слышал, что после посещения пенопласта мышами от него остается труха, правда ли это?

Юрий Савкин: Что касается грызунов, то питательной ценности ППС для них не представляет, однако они могут в нем завестись, как и в любом другом теплоизоляционном материале. Поэтому необходимо выполнять мероприятия, ограничивающие грызунам доступ к утеплителю, и закрывать поверхность облицовочными слоями. Кроме того, мыши и крысы – это вопрос не строительного характера, а скорее гигиенического.

По поводу экологичности производных полистирола баталии не утихают с момента начала производства и по сей день: одни считают материал абсолютно безвредным и экологичным утеплителем, другие – настоящей миной замедленного действия. А истина, как обычно, посредине.

Юрий Савкин: Ранее считалось, что все полимеры весь свой жизненный цикл эксплуатации выделяют вредные вещества, так как процесс полимеризации нельзя довести до конца на 100% молекулах. Это все от того, что когда все в Европе занимались в середине прошлого века химией, мы занимались «кукурузой». Современные технологии и оборудование мирового уровня (зарубежные линии) давно решили эту проблему. На заводе СИБУРа в Перми стоит лучшее по мировым меркам оборудование, применяется передовая на сегодня технология. В процессе сушки выводятся все не связанные в цепочки молекулы стирола. В процессе эксплуатации если он и выделяет что, то, конечно, в пределах, допустимых санитарными нормами. По нашим испытаниям в кубе изделия из пенополистирола менее 0.002 мг стирола (что соответствует нормам ПДК).

Мало кто знает, но стирол находится в таких распространенных продуктах, как орехи и клубника. Во всем мире упаковка из ППС очень востребована – рыбные ящики, стаканчики под горячее, лотки под мясо и т.д.

Еще один из важнейших параметров – горючесть, так как от пожара никто не застрахован, но желательно обойтись без трагических последствий. Пользователей волнует не только горючесть ППС, но и дымообразующая способность.

Юрий Савкин: ППС – горючий материал (Г3), но он не поддерживает горения, так как содержит антипирены. То есть, если поднести горелку и убрать, то максимум через 4 секунды он потухнет. Это при испытаниях. А если пожар, как на заводе ЗИЛ, где горел металл, и температура зашкаливала за 1000⁰С, то сгорит абсолютно все. При горении ППС выделяется углекислый и угарный газы, те же самые, что и при горении дерева. Суть в том, что это количество дыма гораздо меньше, так как плотность ППС в среднем 15 кг/м³, что меньше, чем у других материалов. Но скорость дымообразования выше, чем у того же дерева, поэтому его никогда не применяют в открытых конструкциях. ППС закрывают штукатурным слоем. Например, фасадная система с пенополистиролом и фасадная система с минеральной ватой имеют один класс пожарной опасности – К0.

Сфера применения ППС

ППС – универсальный материал, в зависимости от марки (по плотности), плиты применяют для утепления практически любых ненагружаемых и нагружаемых конструкций. Это и перекрытия, и перегородки, и скатные кровли, и утепление лоджий, балконов или подсобных/хозяйственных помещений. Но основное распространение пенополистирол получил в наружном утеплении ограждающих конструкций в системах «мокрый фасад» или, как они еще называются СФТК (системы фасадные теплоизоляционные композиционные). В обоих случаях это многослойная система, состоящая из утеплителя, армирующего слоя и декоративно-защитного штукатурного слоя.

Юрий Савкин: Пенополистирольные плиты применяются во многих строительных конструкциях в соответствии с нормативами. Основное требование для всех конструкций – пенополистирол не должен нагреваться выше +80°С и должен быть изолирован от внешней среды, как правило, с помощью экранной (гипсокартон, ДСП, ОСБ и т. п.), штучной (кирпич, блок, камень) или штукатурной отделки. Марка пенополистирола должна соответствовать области применения, а толщина утеплителя определяется, исходя из теплотехнического расчета.

Современные реалии таковы, что кроме прочности, надежности и долговечности возводимого здания, огромное значение имеет его энергоэффективность, поэтому без утепления сегодня не обходится практически ни один дом.

Посредством ППС можно предотвратить утечку тепла сквозь все зоны, начиная с фундамента и заканчивая перекрытиями и ограждающими конструкциями.

Немаловажно, что плиты не только характеризуются одним из самых низких коэффициентов теплопроводности, но и доступной стоимостью, что позволит сэкономить не только на эксплуатационных расходах, но и на самом процессе утепления.

Наших пользователей волнует возможность применения пенополистирола внутри.

Mettaly, Участник FORUMHOUSE: Меня интересует вопрос, можно ли утеплять стены пенополистиролом внутри дома?

Специалисты не рекомендуют такой способ.

Юрий Савкин: Утепление жилья изнутри применяется только там, где фасады защищены государством, например во Франции. А утеплять мы все рекомендуем снаружи по теплотехническим показателям. Дело в том, что если утеплить изнутри, то известная «точка росы» выпадет с внутренней стороны несущей стены. И «зло» будет от плесени, которая образуется, а не от ППС. В то же время в квартире из полистирола и пенополистирола очень много изделий: потолочные плитки, розетки и плинтуса, корпуса телевизоров, простая ручка в кармане. Если вы все-таки решили утеплиться со стороны помещения, то обязательно необходимо поверх пенополистирола уложить пароизоляционную пленку, которая будет препятствовать проникновению пара в утеплитель.

При выборе фасадной системы имеет значение паропроницаемость стенового материала, особенно это актуально для конструкций из газобетонных блоков.

Annash1, Участник FORUMHOUSE: Архитектор прислал список материалов для строительства дома. Будут залиты стойки и перекрытие второго этажа, меня смущают стены: газосиликат, 30 см, d 400, пенопласт 5см, штукатурка. Внутри дом также будет оштукатурен. Прочитала тему, но так и не поняла – можно так строить или нет. В онлайн-калькуляторе посчитала – может выпасть конденсат, ставлю d 500, вроде бы допустимо, но все равно сомневаюсь.

Можно ли использовать в подобных ситуациях ППС, зависит от плотности блоков.

Юрий Савкин: Если газобетонные блоки имеют плотность менее 400 кг/м³, то у таких блоков очень высокая паропроницаемость, и ППС здесь не рекомендуется. Но и строить дом из таких блоков я бы себе не стал, так как водопоглощение и паронасыщение тоже очень высокое, следовательно, долговечности никакой. Если же блоки плотностью выше, то использовать пенополистирол в качестве утеплителя можно. Только не 5 см ППС – это непростительная ошибка, даже для южных регионов, минимум 12 см. Посчитайте: увеличение стоимости утеплителя в ваших общестроительных расходах на дом мизерное, но зато весь жизненный цикл вы будете серьезно меньше платить за отопление или кондиционирование. Вообще-то для средней полосы России мы рекомендуем при плотности пеноблоков 500-600 кг/м³ толщину утеплителя 140 мм.

Так как вентилируемые фасады с отделкой сайдингом — одни из самых популярных, форумчан волнует возможность применения в них в качестве утеплителя ППС.

Dump1964, Участник FORUMHOUSE: А можно ли использовать пенополистирол для утепления деревянного дома в вентфасаде под сайдинг? Есть ли рекомендации производителей?

Не стоит искушать судьбу.

Юрий Савкин: В вентфасадах имеется прямой доступ к утеплителю, поэтому в таких случаях применяется негорючий теплоизоляционный материал. Даже в вашем случае, если есть зазоры между облицовкой и теплоизоляцией, любая искра при ветре может залететь в зазор и принести беду. И в то же время, если дом деревянный, а сайдинг виниловый, то при пожаре негорючий теплоизоляционный материал, сами понимаете, не спасет дом.

Также есть ряд объектов, которые запрещено утеплять ППС, независимо от типа системы.

Юрий Савкин: Согласно п. 5.2.3 СП 2.13130.2012, СФТК с ППС применяются везде, кроме зданий классов функциональной пожарной опасности Ф 1.1 и Ф 4.1 (детские садики, больницы, дома престарелых). Там, где имеются ограничения мобильности.

Итог – пенополистирол, он же пенопласт или вспененный полистирол — это недорогой, практичный и универсальный теплоизоляционный материал. Он, как и другие стройматериалы (дерево, битум, стекло, растворители и т.д.) имеет ряд ограничений, о которых нужно знать и с которыми следует уметь работать, чтобы ваш дом стал по-настоящему энергоэффективным.

Вред пенополистирола для человека как утеплителя

Сегодня, когда можно приобрести все, что угодно, население стало интересоваться, все ли из этого разнообразия безвредно для здоровья человека или нет. В современном мире строго стоит вопрос экологичности производимой продукции. Каждый взрослый человек знает, что большинство стройматериалов сопровождаются некоторыми болезнями.

Чтобы наверняка понять, что конкретно способствует возникновению определенных реакций, могут понадобиться годы, а на излечение заболеваний – десятки лет. Поэтому рекомендуется заранее изучить свойства материалов, их воздействие на человеческий организм, которые предусмотрены для использования. Особенно это рекомендуется делать людям, у которых уже существуют предпосылки на формирование аллергических процессов. Достаточно часто для выполнения теплоизоляционных работ применяется пенопласт. Но перед тем, как производить утепление собственного жилища с помощью данного материала, стоит разобраться, приносит ли вред пенополистирол при его использовании в качестве утеплителя.

История возникновения пенопласта

Этот широко используемый утеплитель представляет собой пластмассу, наполненную газом.

• Характерный цвет пенопласта – белый.
• Материал отличается высокими тепло-, звукоизоляционными характеристиками.
• Структура пенополистирола полимерных соединений включает всего лишь 2%, а 98% составляет воздух.

Пенопласт придумали еще в IXX столетии американцы, но свою популярность материал завоевал только в XX столетии. Пенопласт подразделяется на несколько типов. Он получается из продуктов нефтераспада. При его производстве выделяется большое количество вредных атомов. Изделия из пенополистирола сегодня можно встретить везде.

Каждому известно, что процесс горения пенополистирола сопровождается неприятным запахом, который действительно является вредным для человеческого организма. Но такой аромат выделяется только при непосредственной близости материала с очагом воспламенения. Сам же пенополистирол инициировать возгорание не способен.

Преимущества пенополистирола

Группа ученых провела эксперимент. Они построили на Крайнем Севере жилье полностью из пенополистирола. В него заселили людей. В итоге выяснилось, что пенополистирол отличается достаточно высокими теплоизоляционными характеристиками, так как он на 98 процентов состоит из воздуха, являющегося прекрасным теплоизолятором. Благодаря данным свойствам пенополистирол не дает промерзать пространству, которое им укрыто.

Этот утеплитель хорошо себя зарекомендовал при взаимодействии с иными стройматериалами, он не оказывает никакого влияния на их качество. Одной из положительных характеристик пенополистирола является его продолжительный эксплуатационный период, так как данный утеплитель не имеет свойства гнить.

Данный утеплитель может применяться для экологического равновесия: добавляется в раствор бетона, штукатурным составам, полым блокам. Это дает возможность повысить свойства, улучшить структуру получаемого материала.

Вредно или нет использование пенопласта в качестве утеплителя для жилого дома

Многие заверяют, что пенополистирол выделяет стирол. При полимеризации материал способен разрушаться под воздействием воздуха, света, влаги, озона, тепла, ионизирующего, физического влияния. В итоге формируется свободный стирол, который поступает в жилые помещения, и жители продолжительный период контактируют с подобным токсичным элементом. Нужно отметить, что в данном случае предельно допустимая концентрация вещества находится в норме. Но, данного количества стирола оказывается достаточным для образования проблем у человека с сердцем, а также причиняется необратимый ущерб здоровью женщин.

Остаточный стирол действительно является вредным средством. Он прекрасно растворяется в воздухе, отрицательно влияет на самочувствие людей: проявление головных болей, раздражение глазной сетчатки, головокружение, иногда спазмы. Стирол негативно влияет на печень, возможно заболевание токсическим гепатитом.

Ключевая токсичность пенополистирола заключается в том, что утеплитель является равновесным полимером. В стандартных эксплуатационных условиях пенополистирол находится со стиролом в равновесии.

Содержание стирола в пенополистироле иностранного производства порядка 0,05% (это показатель безвредности материала), а отечественного производства – 0,2%. Максимальная концентрация токсичного вещества в пенопласте фиксируется сразу после его производства, когда продукт еще находится в нагретом состоянии, так как после его охлаждения влияние стирола практически сводится к нулю.

В процессе выполнения строительства пенополистирол рекомендуется применять только в качестве наружного утеплителя, добавив материал к строительным блокам, которые не способны или слабо пропускают пар. К таким стройматериалам относится железобетон, керамзитобетон, плиты стружечно-цементные. Если пенополистирольные плиты положить под стяжку, токсичные выделения не будут попадать в помещение. Поэтому в данной ситуации пенопласт не будет представлять никакой опасности человеческому здоровью человека.

Вспененные пластмассы характеризуются высокой степенью впитывания влаги. Поэтому пенополистирол гранулированный, изготавливаемый по беспрессовой методике, обладает большей влагопроницаемостью в 3,5 раза. При использовании данного теплоизолятора качество изоляции существенно ухудшается.

Относительно пропускной способности воздуха существуют разные варианты материала. Каждый знает, что пенополистирол не пропускает элементы кислорода, но если взять современные модификации пенопласта, плотность которых 10-20, тогда можно говорить о проникновении через них кислорода. А вот для подвальных помещений, цокольного этажа, мансарды для защиты от холода можно использовать более плотные пенополистирольные изоляторы.

Научные исследования

Ученые доказали, что когда стирол соприкасается с воздухом формируется формальдегид, бензальдегид. Пенополистирол при достаточно высоких температурах отравляет окружающую среду, вредит здоровью человека. Это может происходить в случае возникновения пожаров в помещениях, утепленных пенополистиролом, в результате которых пенопласт начинает плавиться, а его температура составляет 1100º. При такой температуре даже разрушаются прочные конструкции, выполненные из металла. Пенополистирол по этой причине больше 20 лет назад запретили применять в железнодорожных вагонах в качестве утеплителя. Благодаря этим качествам его используют для истребления бронетехники, в напалмовых бомбах.

Данный материал, в случае использования для упаковки продовольствия, производства детских игрушек, может приносить вред. Но, несмотря на эти показатели, более чем за 50 лет заболеваний, связанных с контактом пенополистирола, зафиксировано не было. При выполнении теплоизоляции пенополистиролом рабочие не пользуются средствами защиты такими, как респираторы и перчатки.

Существует такое мнение, что о вреде пенопласта специально распространяют слухи конкуренты. Если сделать выводы из вышеперечисленных фактов, то понятно, что непосредственно пенополистирол на человеческий организм практически не оказывает вредное влияние. А если правильно использовать данный материал, то и его негативное влияние можно свести к нулю.

Но, думая наперед о здоровье наших потомков, необходимо понимать, что применение пенополистирола для возведения жилых сооружений крайне нежелательно, это нужно вообще запретить. При возникновении пожара такого помещения шансы у жильцов на спасение сводятся к минимуму.