Свойства пенопласта в качестве утеплителя

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

.

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.

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.

.Основные эксплуатационные свойства пенополистирола (пенопласта ПСБ-С)

• Влагостойкость 

Влагопоглощаемость пенополистирольных плит существенно ниже, чем у минераловатной ваты.  Пенопласт практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5–3,5%, что позволило применять их также для утепления фундаментов при прямом контакте утеплителя с грунтом. С другой стороны, воздухопроницаемость пено­поли­сти­рола в значительной степени превышает его водопроницаемость. То есть стена фактически «дышит».

• Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие

Эффект звукоизоляции и шумопоглащения зависит от способности материала преобразовывать звуковую энергию в тепловую. Поэтому высокой звукоизоляционной способностью обладают, прежде всего, пористые материалы с низкой теплопроводностью, способные пропускать воздух. В связи с этим именно ячеистая структура полистирольного пенопласта обусловила его высокие звукоизоляционные и шумопоглатительные свойства.

Так, например, для обеспечения высокой звукоизоляции достаточно пенополистирольной плиты, толщиной всего 2-3 см. С увеличением толщины слоя пенопласта шумопоглащающие и звукоизолирующие свойства возрастают.

При утеплении с помощью пенопласта не требуется дополнительной ветрозащиты.

• Экологичность

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.

• Сохранение стабильных размеров

Размеры пенополистирольных плит остаются стабильными в строительной конструкции, причем в течение всего срока эксплуатации строения: не садятся, не уменьшаются в размерах и не сдвигаются в конструкции.

• Высокая стойкость к нагрузкам

Кратковременная и долговременная стойкость к нагрузкам является одним из важнейших свойств пенополистирольных плит. Это свойство значительно выше, чем у минеральной плиты. Плотность пенополистирольных плит невысока 0,015–0,05 г/см³(для сравнения плотность воды 1,0 г/см³). Однако при этом пенополистирол имеет достаточно высокую прочность на сжатие и на изгиб. Примером может служить использование пенополистирольных плит в ремонте и в строительстве взлетнопосадочных полос, автодороги т. д. При этом прочность пенополистирольных плит зависит от толщины плиты и правильности укладки.

• Удобство использования 

Используя в работе пенополистирол, не требуется применять средств защиты: он не ядовит, не имеет запаха, не выделяет пыль при обработке, не вызывает раздражения кожи — что весьма удобно и важно при строительстве.  Пенополистрол является нетоксичным соединением, контакт с которым не представляет опасности для человека и животных.  Легкость обработки при помощи ручной пилы или ножа, низкий объемный вес, возможность склеивания с различ­ными строительными материалами, простота механического крепления — несомненные достоинства пенополисти­рола (пенопласта).

• Трудновоспламеняемость

Все пенополистирольные плиты ПСБ-С изготавливаются из сырья, содержащего огнестойкий материал — антипирен, и полностью соответствуют требованиям ГОСТа 15588-86. Температура эксплуатации пенополистирольных плит составляет от -200 до +85° С. Пенопласт не поддерживает горения — при исчезновении источника повышенной температуры он затухает.

• Договечность

Минимальная влагопоглощаемость материала обеспечивает сохранение стойкости к нагрузкам и теплоизолирующую способность во влажных условиях.  Пенопласт не образует на своей поверхности питательной среды для роста микроорганизмов, не гниет, не плесневеет и не преет, и является химически стойким.

Изучение пенополистирольных плит показало, что пенопласт не подвергается необратимыми изменениям: длительное время сохраняет свою форму, механические и теплофизические свойства. Так же было установлено что нижний предел для пенопласта составляет –180⁰С, а верхний +80⁰С. Однако максимально допустимой температурой, которой в течение непродолжительного времени (несколько минут) может подвергаться пенополистирол, считается температура +95⁰С. Это делает возможным контакт пенополистирольных плит, например, с горячим битумом. При более длительном воздействии температуры, превышающей +80⁰С, пенополистирол разрушается.

Таблица теплопроводности наиболее часто применяемых строительных материлов

,

Материал	Плотность кг/м3	Теплопроводность (Вт/м0C)
Теплоизоляционные материалы
Минераловата
Плиты	200	0,08
Плиты	125	0,07
Пенополистирол (пенопласт)
Марка ПСБ-С 15	До 15	0,043
Марка ПСБ-С 25	15,1-25	0,041
Марка ПСБ-С 35	15,1-35	0,038
Марка ПСБ-С 50	15,1-50	0,041
Экструзионный вспененный полистирол
Марка 35	33,0-38,0	0,030
Марка 45	38,1-45,0	0,032
Бетоны и растворы
Железобетон	2500	2,04
Бетон	2500	1,30
Цементо-песчаная смесь	1800	0,93
Керамзитобетон	1200	0,58
Пенобетон	100	0,37
Гипсокартон	800	0,21
Газосиликат	500	0,12
Кирпичная кладка на цементно-песчаном растворе
Керамический кирпич
сплошной	1800	0,81
пустотный	1600	0,64
пустотный	1400	0,58
пустотный	1200	0,52
Селикатный кирпич
сплошной	1800	0,87
14 пустот	1400	0,76
Глинянный кирпич
обыкновенный		0,56
Дерево и другие органические материалы
Сосна и ель, поперек волокон	500	0,18