Пенополистирол взаимодействие с водой

Свойства пенопласта

Пенополистирол (пенопласт) — изоляционный материал белого цвета на 98% состоящий из воздуха, заключённого в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток из вспененного полистирола. 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). Изделия из пенополистирола (пенопласта) биологически безопасны и используются для упаковки продуктов питания.

Наименование показателя	Норма для плит марок
Марка ПСБ-С (ГОСТ‑15588‑86)	15	25	35
Плотность, кг/куб.м	11-15	16-25	25-35
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа,	не менее 0,05	0,1	0,16
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее	0,07	0,18	0,25
Теплопроводность в сухом состоянии при 25±5°C, Вт/(м×К) не более	0,037	0,035	0,033
Влажность плит, %, не более	1
Время самостоятельного горения, сек, не более	3
Водопоглощение за 24 часа, %, не более	1

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

Таблица теплопроводности наиболее часто применяемых строительных материлов

Ма­те­ри­ал	Плот­ность кг/куб.м	Теп­ло­про­вод­ность (Вт/м×0°C)
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
ПЕНОПЛЕКС ® (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

Физико-технические характеристики листового пенополистирола (ПСБ-С)

Наименование показателя	ПСБ-С 15т	ПСБ-С 25т	ПСБ-С 25	ПСБ-С 25Фт	ПСБ-С 35т	ПСБ-С 35	ПСБ-С 50т	ПСБ-С 50
Плотность, кг/м³`	8	12	15	17	20	25	30	35
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, не менее, МПа	0,04	0,08	0,10	0,12	0,14	0,16	0,18	0,20
Предел прочности при статическом изгибе, не менее, МПа	0,06	0,16	0,18	0,19	0,20	0,25	0,30	0,35
Водопоглощение по объему за 24 часа, не более, %	4,0	3,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	1,8
Время самостоятельного горения, не более, c	4
Пожарно-технические характеристики по СНиП 21-01-97	Г1, В2, Д3, РП1
Теплопроводность при (298±1)К, λ25, не более, Вт/мК	0,043	0,041	0,039	0,039	0,038	0,037	0,041	0,040
Диапазон рабочих температур, °С	-60. +80
Коэффициент паропроницаемости, мг/(м.ч. Па)	0,05
Климатические районы (по СНиП 23-01-99)	I — V
Зоны влажности (по СНиП 23-02-2003)	Сухая, нормальная, влажная
Допускаемая степень агрессивности наружной среды	В зависимости от конкретных технических решений объектов, в которых применены плиты

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.

Толщина теплоизоляции, мм	Сопротивление теплопередаче, кв.м × °С/Вт	Коэффициент теплопередачи, Вт/кв.м × °С
40	1,00	0,83
50	1,25	0,68
60	1,50	0,58
70	1,75	0,51
80	2,00	0,45
100	2,50	0,37
120	3,00	0,31
130	3,25	0,39
140	3,50	0,27

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 ПСБ-С 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 ПСБ-С не нужна дополнительная ветрозащита. Кроме того, улучшается звукоизоляция конструкций.

Влагостойкость

Теплоизоляционные плиты ПСБ-С не гигроскопичны. Влагопоглощаемость пенополистирола существенно ниже, чем у минеральной ваты. Даже при длительном погружении в воду теплоизоляционные плиты ПСБ-С 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 ПСБ-С 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 ПСБ-С 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 ПСБ-С 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 ПСБ-С изготовлены из сырья, содержащего огнестойкий материал — антипирен, и соответствуют требованиям ГОСТа 15588-86. Температура эксплуатации пенополистирола составляет от -200°С до +85°С.

Источник