Пенополистирол в строительстве - характеристики и свойства, виды

12 марта 2024

Время чтения: 21 минут

4347

Пенополистирол: что это за материал

Этот жесткий материал изготавливают из полимерного сырья с применением высокой температуры, воздействия пара. В процессе производства основу вспенивают, увеличенные молекулы полистирола образуют новые соединения. Готовый материал содержит приблизительно 98% воздуха в порах, поэтому от теплоемкий.

На производстве соблюдаются технологические этапы:

1. Добавление в сырье противопожарных веществ – антипиренов. Затем кладут добавки для улучшения свойств материала – красители, осветлители, пластификаторы.
2. Хорошо перемешанную массу помещают в специальный агрегат для начального вспенивания.
3. После первого наполнения воздухом массу оставляют вылеживаться.
4. Следующий этап техпроцесса – спекание и формовка. При высокой температуре молекулам «становится тесно», и они располагаются ближе друг к другу, образуют прочные связи.
5. На этом этапе сырьевую заготовку обрабатывают, придают ей привычную уникальность.
6. Последнее вспенивание, охлаждение.
7. Ожидание стабилизации структуры. Шлифовка поверхностей до гладкости.
8. Нарезание на плиты, упаковывание.

Готовый материал часто применяется как утеплительная прослойка не только в строительстве, но и в обустройстве гряд, холодильников, агрегатов, теплиц, туристического и спортивного оборудования.

Состав ППС

Чтобы получить пенополистирол, обычно применяют полистирол. Наравне с ним используют другие материалы: полимонохлорстирол, полидихлорстирол, сополимеры стирола с иными мономерами: акрилонитрилом и бутадиеном. Вспенивающими агентами выступают легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, петролейный эфир, дихлорметан) или газообразователи (диаминобензол, нитрат аммония, азобисизобутиронитрил).

Кроме перечисленных элементов, в структуру пенополистирольной массы добавляют антипирены (класс горючести Г1), пластификаторы, красители, наполнители.

Преимущества

Популярность плит утеплителя растет с каждым годом. Это связано с его положительными качествами:

1. Низкая теплопроводность. Утепляющая прослойка пенопласта толщиной 120 мм по теплосберегающей способности равна кладке в один кирпич или стене из дерева толщиной 45 см.
2. Небольшой вес. Листы очень легкие, потому что их структура содержит 98% воздуха. Утеплительные плиты транспортируют без проблем в заводских упаковках по несколько штук. Для погрузочно-разгрузочных работ не нужны помощники, техника. Установить можно самостоятельно. Плитный материал не нагружает фундамент, конструкции перекрытий, стены.
3. Водонепроницаемость. Экструдированные листы не пропускают сквозь себя и не впитывают влагу. Свойство гидрофобности или способность не смачиваться водой используется для гидроизолирования. Помимо этого, во влажной среде вспененный полистирол не портится и не ухудшает свои качества.
4. Повышенная устойчивость к деформации. У теплоизолятора хорошие прочностные показатели сжатия. Его закладывают как утепляющий и гидроизолирующий слой пола под бетонную стяжку.
5. Широта допустимого температурного диапазона применения. Материалу не страшны морозы, он выносит долгое нагревание при 80°С и даже недолгий нагрев при 95°С. При повышении температурного показателя выше этого предела, масса размягчается.
6. Простота монтажа. Установить легкие плиты сможет даже новичок. Пенополистирол легко поддается обработке – отрезать, равнять края, прорезать можно обычным строительным / монтажным ножом. Не нужно доставать электроинструменты, специальное оборудование для работы с плитами.
7. Малая цена, скорая окупаемость. Утеплитель стоит значительно меньше, чем многие другие теплоизолирующие материалы. Эффективность плит ППС сразу же сказывается на уменьшении расходов. Оплата отопления, кондиционирования уменьшается в три раза и более.

Недостатки

Эти теплоизолирующие плиты имеют особенности и несовершенства, о которых лучше узнать заранее, прежде чем выбирать материал для какой-либо части здания:

• Плохая звукоизоляция. Твердые листы способны только немного заглушать шумы, вибрацию. Но звуковые волны они поглотить или отразить не могут.
• Низкая устойчивость к химикатам. Кислоты, растворители, щелочи при непосредственном контакте губят вспененный полистирол, разрушают структурные решетки.
• Слабая огнестойкость. Выпускаемые материалы не поддерживают горения и затухают сами после вспыхивания. Но есть тревожные факторы – относительно невысокая температура возгорания 210—440°С. При горении запекшаяся композитная масса выделяет в атмосферу ядовитые вещества.
• Разрушение от солнечного излучения. Незакрытый внешней отделкой материал, находящийся под лучами солнца, быстро портится, крошится, теряет свои качества.
• Подверженность заселению грызунами и насекомыми. Мягкая, податливая структура приманивает вредителей, которым нравится прокладывать в пенополистироле дорожки, строить гнезда. Для избавления и профилактики от появления вредных существ созданы химические препараты.
• Плохая паропроницаемость. Через теплоизолирующую плиту проходящий пар оседает в многочисленных порах, от чего увеличивается теплопроводность на 7—10%. Но после понижения температуры до минусовых показателей конденсат начнет кристаллизоваться и разрушать структуру утеплителя.

Есть вопросы к экологической безопасности материала. Обсуждения о вредности пенопласта не затихают по сей день. Но последние десять лет изготовители значительно поработали над улучшением этого показателя.

Для чего применяется пенополистирол

Служит прежде всего для утепления вертикальных, горизонтальных поверхностей при наружной и внутренней отделке. В некоторых случаях материал используют как декоративную облицовку.

Кроме области строительства, пенополистирол применяют для выпуска хозяйственного инвентаря, бытовых приборов, игрушек. Амортизирующие свойства материала позволяют приспосабливать его для транспортировки бьющихся предметов: электронного оборудования, химических емкостей, стеклянной посуды, фармацевтической продукции. Благодаря низкому уровню теплопроводности, гидроустойчивости плитами оборудуют контейнеры для перевозки портящихся пищевых продуктов.

Виды полистирола

Существуют четыре вида ППС, которые различаются технологией производства:

1. Обычный беспрессовый с наименованием ПСБ (Пенополистирол суспезионный беспрессовый). Этими плитами обычно выполняют утепление стен. Есть усовершенствованная модель с маркировкой ПСБ-С (литера С означает самозатухающий) с меньшей пожароопасностью. Материалы выпускаются с различной плотностью — от 15 до 50 кг/м³. Самый плотный пенополистирол — ПСБ-С-50, где последняя цифра означает степень плотности. Беспрессовый ППС зачастую ошибочно именуют пенопластом, но это не одно и тоже, хоть при изготовлении закладывалось одно сырье. Характеристики и свойства у них неодинаковые.
2. Экструзионный или экструдированный с аббревиатурой ЭППС. По сравнению с предыдущим видом, он намного прочнее, даже опережает по многим свойствам, но его стоимость больше. Если соблюдалась технология монтажа, срок использования может достигать 50 лет. Благодаря высокой прочности на сжатие, плиты можно укладывать под бетонные полы, на них можно наливать цементную стяжку.
3. Прессовый. При изготовлении дополнительно прессуется. Более прочный, успешнее выдерживает механические нагрузки.
4. Автоклавный. Вид экструдированного ППС. Его свойства практически не отличаются от начального. Немного иной способ вспенивания массы. На производстве сырье вспенивается и запекается в автоклаве.

Характеристики и свойства пенополистирола

В этом разделе приведены такие особенности ППС, которых нет у остальных утеплителей.

1. Воздушные ячейки в структуре материала удерживают тепло. Воздух в пузырьках – лучший термоизолятор. В зависимости от плотности полистирола, изолирующая способность будет изменяться. Величина теплопроводности колеблется от 0,037 до 0,043 Вт/мК. Для примера: у древесины это значение ограничивается числом 0,12 Вт/мК, у красного кирпича— 0,7 Вт/мК.
2. Пар проникает сквозь пористую плотную массу плиты очень слабо. Точно также происходит с мелкими водяными каплями – они в минимальном количестве задерживаются в воздушных ячейках. Способность впитывать воду равна 4% от своего объема.
3. Несмотря на внешнюю хрупкость, этот утеплитель на практике оказывается прочным.
4. Его не разрушают цемент, грунтовые воды, известь, гипс, мыло.
5. Скипидар, ацетон, олифа разрушают утеплитель. Постоянные ультрафиолетовые лучи разлагают структуру материала, поэтому сразу по окончании монтажных работ нужно защитить плиты покрытием или следующим слоем отделки.
6. Хорошо звукоизолирует ударные шумы: стук, хлопок, удар. Но фоновые звуки, передающиеся по воздуху, не удерживает: шум автомобилей, голоса, уличный гул.
7. Грибковые колонии и плесень не размножаются на материале.

Проекты домов нашей разработки

до 100 кв. м. до 200 кв. м. до 2 млн рублей до 150 кв. м. до 250 кв. м. от 2 млн рублей

Горючесть пенополистирола

Он относится к категории горючих материалов. Не поддавайтесь на уловки нечестных производителей, которые вводят в заблуждение. Они утверждают, что вспененный полистирол безопаснее древесины, потому что сам затухает.

В соответствии с российским ГОСТом30244-94, пенопласты причисляют к группам горючести Г3 и Г4, где находятся самые опасные материалы.

Водопоглощение

Пористый утеплитель впитывает воду, только непосредственно контактируя с ней. Пропитывание водой ячеистой массы достигает менее 0,25 мм в год. Поглощение воды порами зависит от характеристик структуры: плотность, способы изготовления, продолжительность контакта с водой. У экструзионного пенополистирола даже спустя 10 суток полного погружения в воду величина водопоглощения по объему не превышает 0,4%. Это делает его незаменимым в качестве утеплителя при подземном строительстве, для сооружения дорог, фундаментов, заглубленных оснований.

Экологичность

Пенополистирол способен вступать в реакцию окисления на воздухе. Говоря о вспененном материале, представьте его рыхлую ячеистую, как свежий хлеб, структуру. Это значит, что процессы окисления в таком «хлебном мякише» произойдут еще быстрее. В экструдированном утеплителе окисление веществ проходит намного медленнее, но окончательный результат все-таки будет такой же.

Еще один элемент, выделяемый этим строительным материалом – стирол. Он появляется после укладки и продолжится весь период полимеризации.

Срок службы пенополистирола

При соблюдении условий правильного монтажа и использования, материал может служить не менее 30 лет. Здесь имеется в виду эксплуатация пенополистирола оштукатуренного или обработанного декоративными покрытиями.

На практике зачастую так бывает далеко не всегда. Работники кладут некачественные теплоизоляционные плиты, потому что хотят сократить расходы. Встречаются случаи, когда «специалисты» самоучки совершают целый список ошибок, устанавливая утеплительные плиты. Распространенная ошибка – неверный подсчет толщины плиты. Мастера без специальных знаний думают, что если заложить лист потолще в 30 см, то он будет дольше работать, лучше накапливать тепло. В реальности все происходит не так. Температурные изменения вызывают появление трещин, волн, куда стремятся потоки холодного воздуха.

Европейские стандарты рекомендуют наружное утепление дома выполнять пенополистиролом толщиной не более 3,5 см. Предупредительные европейцы таким образом стремятся снизить риск отравления продуктами горения очень опасного материала.

Паропроницаемость

Благодаря множественным порам, большой рыхлости и завоздушенности пар проникает крайне плохо.

По ГОСТу 15588-2014 установлена паропроницаемость от 0,05 мг/мчПа. Более точная величина зависит от плотности.

Пример: рассмотрим влияние двух взаимозависимых величин.

Обычно влага с теплового контура отводится, утеплитель осушается, если установлена пароизоляционная мембрана с внутренней стороны. Но лучше каждый конкретный проект рассчитывать на тепловом калькуляторе с моделированием увлажнения.

Реакция на воздействие растворителей

У пенополистирола почти нет устойчивости к агрессивным веществам. Растворить его с легкостью можно в исходном стироле, хлорированных углеводородах (1,2-дихлорэтан, четырёххлористый углерод), ароматических углеводородах (бензол, толуол, ксилол), сложных эфирах, сероуглероде, ацетоне. При этом спирты, алифатические углеводороды, простые эфиры не растворяют его.

Критерии выбора

Этот теплоемкий, легкий, доступный утеплитель, становясь с каждым годом популярнее, выпускает большое число производителей. Выбрав плиты, вы получаете экологическую безопасность и долговечность.

Создается много видов и марок теплоизоляционных листов для утепления вертикальных, горизонтальных поверхностей, для влажной среды. При выборе рекомендуем обращать внимание на такие моменты:

1. При утеплении фасада подойдет марка – ПСБ-Б. Этот теплоизолятор из категории самозатухающих материалов. Числовое наименование будет обозначать плотность, и оно не должно быть меньше 40.
2. От любых марок с цифрой «25» сразу отказывайтесь. Строительные и теплоизоляционные работы с ними проводить нельзя.
3. Если на упаковке указана плотность свыше 35 кг/м³, то здесь же должно быть написано, что пенополистирол произведен экструдированным способом. Только сильное сжатие и расплавление увеличивает плотность, а именно это происходит при экструзии. Без нее больше 17 кг/м³ не добиться.
4. В полы под стяжку, при утеплении фундамента рекомендуется брать плиты с максимальной плотностью – 50 кг/м³.
5. Прежде чем оплачивать покупку, посмотрите, как выглядит пенополистирол. Нужно отломить кусочек от края. Низкокачественный материал сломается неровно, в разломе по краям можно видеть маленькие шарики. У экструдированного пенополистирола на сломе четкие многогранники. Разлом пройдет через них непременно.

Применение

Большой спрос на пенополистирольные плиты объясняется относительно маленькой стоимостью. В основном, они используются для утепления, в строительных и ремонтных работах. Не редко материал применяют как теплоизолятор в специальной бытовой технике, установках промышленного назначения. Он необходим при сборке холодильных агрегатов, термохолодильников, термоконтейнеров. Еще в одной сфере утеплительный материал оказался необходим – упаковочное оборудование.

Чтобы утеплить наружные и внутренние стены, подойдет пенопласт марки ПСБ-С. Производители выпускают его с разнообразной плотностью и высоким значением воздухопроницаемости, чего нет у экструдированого пенопласта. С плитами марки ПСБ-С, установленными внутри дома, сохраняется комфортная атмосфера. Ими же можно утеплять стеновые поверхности снаружи дома.

При отделочных работах потолков также пользуются пенополистирольными плитами. Их размер 50х50 см, можно выбрать разные цвета.

Использование ППС в строительстве дает видимые результаты:

• снижение цены на работы, сокращение рабочего времени по утеплению;
• увеличение размера придомовой территории за счет уменьшения толщины стен снаружи;
• улучшение экологической обстановки в доме и на участке;
• уменьшение затрат на отопление дома.

Цена и производители

Больше всех покупают и, соответственно, производят ППС для утеплительных работ в странах: Россия, США, Италия, Германия, Франция, Польша. Западная Европа использует этот теплоизолятор активней других материалов. О том, какой пенополистирол лучше, можно судить по отзывам о производителях пенопласта:

• Мосстрой-31 – как понятно по названию, это крупнейший производитель Российского рынка, выпускающий энергоэффективные теплоизоляционные материалы.
• BASF – крупная немецкая компания, ежегодно производящая более 450 тысяч тонн утеплителя. Бренд выпускает полистирольные плиты стандартных размеров – 100х200 см, или для особых случаев - 90х50, 120х60, 50х50. Один кубометр теплоизолятора этой фирмы стоит от 3,5 тысяч рублей.
• URSA – производитель теплоизолирующих плит. Изготавливает экструдированный пенополистирол разного размера и плотности. Об экологичности материалов говорят сертификаты международного образца. Цена за кубический метр начинается от 4300 рублей.
• Polimeri Europa – на этом итальянском предприятии производят экструдированный утеплитель. Представлена линейка материала различной плотности. Цена за кубометр материала от этой компании стартует с 4800 рублей.

Специальные предложения от компании ЭкоЕвроДом

Смотреть все акции

Инструкция по монтажу

Монтировать полистирольные плиты можно с помощью двух видов крепежа: на клей и дюбелями. Закрепленные детали теплоизоляции не станут отваливаться, не понадобится частый ремонт. Это особенно актуально для стен и фасадной облицовки.

Схема монтажа ППС:

1. Приготовьте поверхность для утепления: очистите, устраните неровности, зашпаклюйте дефекты.
2. Загрунтуйте стену составом глубокого проникновения.
3. Нанесите клеевые полосы на плиту ППС, приложите к поверхности, слегка прижмите. Много клея не нужно, он не должен вылезать или вытекать.
4. Закрепите остальные плиты снизу в едином направлении по горизонтали.
5. Второй и последующие ряды устанавливайте без зазоров встык к предыдущему ряду.
6. Если необходимо изменить, подкорректировать, сдвинуть плиту, делайте это в первые 5 минут после прикладывания утеплителя к стене.
7. Подрезайте материал обычным монтажным ножом.
8. Ставить крепеж можно только после полной стабилизации клея. Для этого возьмите дюбеля со шляпками-грибками. На один квадратный метр понадобится примерно 6 штук.
9. Следующий этап – крепление армирующей сетки. Заранее нанесите на поверхность клей. Толщина слоя должна быть не менее 3 мм.
10. Сразу посадите сетку на клей. Начинайте двигаться от углов. Оставляйте 15-сантиметровые нахлесты за углы, которые потом наклейте с другой стороны.
11. Угловые части плит возле окон необходимо усилить прямоугольником из армирующей сетки 20х35 см. Для дополнительной защиты углов поставьте алюминиевые насадки.
12. Через три дня можно выровнять штукатуркой все неровности армсетки.

Заключение

Даже несмотря на свойство возгораемости, пенополистирол не перестали использовать. Как утеплитель он показал себя с самой лучшей стороны. Стройматериал можно везде купить, он просто и быстро разрезается по нужным размерам, почти не намокает, прекрасно сохраняет тепло. В европейских странах этими плитами утепляют фасады не только частных коттеджей, но и офисных, промышленных зданий.