Свойства пенопласта

Изделия из пенополистирола (пенопласта) биологи­чески безопасны и используются для упаковки про­дук­тов пи­та­ния. Пенополистирол устойчив к воздействию влаги, ус­тойчив к старению, не подвержен воздействию микро­орга­низ­мов. Как наиболее эффективные, изоляционные материалы из пенопласта (пенополи­стирола) вот уже 30 лет применя­ют­ся для теплоизоляции кровли, стен, потолков и полов в жилых и административных зда­ниях. Легкость обработки при помощи ручной пилы или ножа, низкий объемный вес, возможность склеивания с различ­ными строительными материалами, простота механического крепления — несомненные достоинства пенополисти­рола (пенопласта).

Пенополистирол (пенопласт) практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5–3,5%. С другой стороны, воздухопроницаемость пено­поли­сти­рола в значительной степени превышает его водопроницаемость.То есть стена «дышит». Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пено­поли­сти­рола. При температуре до 90°С пенополистирол не меняет своих свойств даже в течение длительного про­ме­жутка времени. Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.

Цели изоляции на основе пенополистирола (пенопласта)

• сокращение расходов на монтажные и строительные работы;
•  экономия тепловой энергии на отопление;
•  сокращение стоимости отопительного оборудования (за счет уменьшения его количества);
•  увеличение полезной площади здания за счет уменьшения конструктивной толщины стен;
•  повышение температурного комфорта помещения;
•  повышение экологической безопасности строительного сооружения.

Пенополистирол (пенопласт) обладает высокой теплоизоляционной способностью, намного превосходит известные традиционные строительные материалы, способен обеспечить долгую жизнь любого здания, независимо от клима­тических условий.

Необходимость и преимущества применения пенополистирола (пенопласта) в строительстве

Существует мнение, что пенопласт является наиболее оптимальным в строительстве материалом. Учитывая все фи­зи­ко-химические свойства пенопласта и собственно самого пенополистирола можно выделить две группы ха­рак­те­рис­тик: характеристики безопасности и эксплуатационно-технические. Рассмотрим эксплуатационно-технические свойства пенопласта: 

• Одно из основных свойств пенопласта – это довольно низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет ши­ро­ко применять его в различных строительных работах. За счет равномерно распределенного воздуха внут­ри полимера, а, как известно, воздух плохо проводит тепло, плиты из пенополистирола хорошо подходят для выполнения основной и дополнительной защиты сооружений и помещений от промерзания стен при лю­бых погодных условиях.
• Также пенопласт обладает звукоизоляционным и защитным от ветра свойствами, это позволяет применять его при необходимости.
• Следующее свойство — это долговечность. Соблюдая все основные условия монтажа и эксплуатации, пено­поли­сти­рол не изменит начальные свойства и прослужит не один десяток лет. Пенопласт является хи­ми­чес­ки нейтральным строительным материалом.
• Абсолютная влагостойкость пенополистироловых плит позволяет укладывать их в тех местах, где наиболее ве­роят­но скопление или протекание жидкости. При этом пенопласт не меняет своей первоначальной формы, не происходит смещения и набухания материала.
• Простота в монтаже, крепеже и резке пенополистироловых листов и блоков значительно экономит средства и время застройщиков. Так же следует учесть тот факт, что, работая с этим строительным материалом, нет не­об­хо­ди­мос­ти в использовании специальной защитной одежды, оборудования и приспособлений для рабочих.
• Пенопласт устойчив к различным видам разрушающих действий воды, спирта, слабых кислот и щелочей, тем са­мым, продлевая срок службы плит и листов из пенополистирола. 

Характеристики безопасности пенополистирола:

• Основным показателем безопасности пенополистирола является его пожароустойчивость. При взаи­мо­дей­ст­вии пенопласта с огнем, оплавленные слои не дают возможности повторного возгорания и тления материала, что свойственно для привычной для нас древесины.
• Экологичность материала. Исходным продуктом для изготовления пенопласта является стирол, состоящий из во­до­ро­да и углерода. Поэтому при возгорании пенополистирола выделяются те же вещества, что и при горении древесины или угля. На сегодняшний день пенопласт является наиболее проверенным и чистым материалом, его используют в изготовлении детских игрушек, для хранения и транспортировки продуктов питания.
• Температурная выносливость. На данный момент не установлен минимальный температурный порог, при ко­то­ром применение пенополистирола противопоказано. Максимальная температура приблизительно ограничена зна­че­ни­ем в +100°С. но необходимо учесть, что такие температурные значения в строительстве не встречаются, и поэтому этой величиной можно пренебречь.
• Устойчивость к микробиологическим факторам. Плиты из пенопласта не содержат в себе питательных ве­ществ для жизни микроорганизмов, поэтому не возникает развитие и рост различных грибов и бактерий. Данное свойство гарантирует чистоту в работе и эксплуатации пенополистирола. 

С введением новых строительных нормативов по теплозащите зданий в России возникает необходимость перехода строительной отрасли на новые принципы решения задач. При этом архитекторы и проектировщики все чаще обращаются к новым материалам и конструкциям, способным эффективно обеспечивать заданные требования. Пенополистирол — один из этих материалов. Теплоизоляционные свойства пенополистирола (пенопласта) в сравне­нии с другими материалами, показаны в следующей таблице и говорят сами за себя. По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, должна быть примерно: 

• Железобетон — 4,20 м
• Кирпич — 2,10 м
• Керамзитобетон — 0,90 м
• Дерево — 0,45 м
• Минеральная вата — 0,18 м
• Пенополистирол — 0,12 м

Расчет теплоизоляции пенопластом

Требуемая толщина теплоизоляции определяется в зависимости от климатических условий эксплуатации и назна­чения здания, кроме того следует учитывать мероприятия по защите от конденсации влаги и энерго­сбережение. Показатели теплоизоляции из пенополистирола (пенопласта) приведены в таблице.

Например для обеспечения минимальной теплоизоляции промышленных помещений при отоплении 2000°С/сутки толщина пенополистирола составляет: для крыши — 80 мм, для стен — 60 мм.

Безопасность

Материал производится, используется и утилизируется без ущерба для окружающей среды и здоровья людей. Пе­но­по­ли­сти­рол — это на 100% многократно используемый, наиболее чистый и безопасный теплоизоляционный материал. Он используется и в качестве упаковочного материала для продуктов питания, в игрушках и т.п.

Хорошее тепловое сопротивление

Пенополистирол на 98% состоит из неподвижного воздуха, заключенного в его закрытой ячеистой структуре. Ста­ти­чес­кий воздух, как известно, является самым лучшим природным теплоизолятором. Содержание полисти­роло­вого пластика в материале составляет всего 2% — такая комбинация и обеспечивает плитам ППС замечательные тепло­изолирующие свойства. Причем теплоизолирующие свойства пенополистирол сохраняет как и во влажных усло­виях, так и при низких температурах.

Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие

При утеплении с помощью пенополистирольных плит ППС  не нужна дополнительная ветрозащита. Кроме того, улуч­ша­ет­ся звукоизоляция конструкций.

Влагостойкость

Теплоизоляционные плиты ППС не гигроскопичны. Влаго­поглощаемость пенополистирола существенно ниже, чем у ми­не­раль­ной ваты. Даже при длительном погружении в воду теплоизоляционные плиты ППС впитывают всего несколько процентов воды от своего объемного веса, это позволяет использовать их для утепления фундаментов при прямом контакте утеплителя с грунтом.

Высокая стойкость к нагрузкам

Кратковременная и долговременная стойкость к нагрузкам является одним из важнейших свойств пенополистирола. И она значительно выше, чем у минеральной ваты.

Сохранение стабильных размеров

Утеплитель ППС остается стабильным в строительной конструкции, причем в течение всего срока эксплуатации стро­е­ния: не садится, не уменьшается в размерах и не сдвигается в конструкции.

Долговечность

В течение всего срока жизни строения качество свойств утеплителя ППС не ухудшается. Минимальная вла­го­по­гло­ща­е­мость материала обеспечивает сохранение стойкости к нагрузкам и теплоизолирующую способность во влажных условиях. Пенополистирол не образует на своей поверхности питательной среды для роста микро­орга­низмов, не гниет, не плесневеет и не преет, является химически стойким.

Удобство использования

Благодаря малому весу пенополистирольные плиты ППС удобны и легки в обращении, их легко можно нарезать на куски нужных размеров с помощью обычных инструментов. Для строителя крайне важным является тот факт, что используя в работе пенополистирол, не требуется применять средств защиты: он не ядовит, не имеет запаха, не вы­де­ляет пыль при обработке, не вызывает раздражения кожи.

Трудновоспламеняемость

Все теплоизоляционные материалы ППС изготовлены из сырья, содержащего огнестойкий материал —антипирен, и со­от­вет­ст­ву­ют требованиям ГОСТа 15588-86. Температура эксплуатации пенополистирола составляет от -200°С до +85°С.

Устойчивость к воздействию среды

Пенополистирол (пенопласт) имеет свойство высокой устойчивости к различным химическим веществам, а именно, это солевые растворы, щелочи, ангидрид, мыла, разведенные и слабые кислоты, морская вода, соли, битум, удоб­ре­ния, водорастворимые краски, спирты, силиконовые масла. Не вступает во взаимодействие с такими строительными ма­те­ри­а­ла­ми, как известь, бетон, гипс, цемент, песок и др. Но под влиянием органических растворителей, битумных растворов, смол пенополистирол частично распадается. ППС не набухает и не растворяется в воде, стоек к гниению, не впитывает влагу, долговечен. Пенопласт не ус­ва­и­ва­ет­ся микроорганизмами и животными, не является питательной средой для различных бактерий и грибков. Следует отметить тот факт, что в отличие от кирпича и железобетона пенопласт подвергается воздействию термитов и гры­зу­нов, поэтому при монтаже необходимо применять защитные средства и намеренно преграждать доступ к пенопласту. По отношению к биологическому действию и химической среде пенопласт (пенополистирол) пригоден для разного ви­да деятельности, как на промышленном предприятии, так и на участках, дачах, в домашних целях. При кратковременном контакте пенополистироловые плиты марки ППС способны выдерживать температуру свыше 100 C°, позволяя при этом, например, одновременно работать с пенопластом и горячим битумом. Устойчивость пенопласта в первую очередь определяется его пористой структурой. Свойства пенополистирола часто зависят от соотношения закрытых и открытых пор, составляющих структуру пенопласта. Устойчивость материала на­пря­мую определяется количеством закрытых пор, и чем их больше, тем выше этот показатель. В зависимости от мар­ки и вида пенополистирола количество открытых и закрытых пор отличается.