Пенополистирол: применения, свойства. Ответы на вопросы

Пенополистирол является одним из самых востребованных теплоизоляционных материалов в мире. В Европе доля потребления пенополистирола среди других ТИМ – почти 27%, таким образом, почти треть теплоизоляционных задач решается с помощью этого легкого и энергоэффективного материала. Фасады – в Германии, пассивные дома – в Австрии, дороги – в Скандинавии, фундаменты – в Канаде и даже кинотеатры в Америке строятся из этого прочного и долговечного материала.

Однако, чтобы применение материала гарантировало безопасность, долговечность и энерго-эффективность всей строительной системы, необходимо иметь представление о свойствах и правилах его применения. Ниже приведены ответы на наиболее распространенные вопросы о пенополистироле.

Ответы подготовлены экспертами Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола.

Вопросы:

1. Что такое пенополистирол и пенопласт?

2. Как определить качество пенополистирола?

3. Каким государственным документом регламентируется производство плит из пенополистирола?

4. Где применяются плиты из пенополистирола различных марок?

5. Каков температурный предел применения пенополистирола?

6. Насколько экологически безопасен пенополистирол?

7. Как правильно применять плиты из пенополистирола?

8. Насколько горючи теплоизоляционные плиты из пенополистирола?

9. Если все-таки случился пожар, как поведет себя пенополистирол?

10. Как пенополистирол выдерживает воздействие грунтовых вод и низких температур в случае его применения для утепления фундамента, цоколя и отмостки?

11. Говорят, что пенополистирол - любимое лакомство мышей.

12. Может ли плесень или грибок размножаться на поверхности пенополистирольных плит?

13. Необходимо ли использовать пароизоляцию при утеплении каркасных стен пенополистиролом или скатной кровли между стропил?

14. Какой из жестких утеплителей более рекомендуем для утепления фасада под штукатурку – вспененный или экструдированный пенополистирол?

15. Необходимо ли выполнять противопожарные рассечки из минеральной ваты при утеплении пенополистиролом фасада частного дома?

16. Целесообразно ли устройство теплого пола по пенополистиролу?

17. Насколько технологично работать с пенополистиролом?

18. Как осуществить утепление скатной кровли частного дома с помощью пенополистирола?

19. Как выполнить утепление каркасного малоэтажного здания с помощью пенополистирола

20. Как выполнить утепление фундамента, цоколя и отмостки частного дома так, чтобы снизить энергопотребление и сделать его более комфортным?

 

1. Что такое пенополистирол и пенопласт?

Пенопласты - это понятие, объединяющее все вспененные пластические массы или вспененные полимеры. К ним можно отнести:

· ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Из него делают теплоизоляционные плиты для строительства, пищевую и техническую упаковку, различные отделочные строительные изделия;

​

· ВСПЕНЕННЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН

Используется, например, для изготовления фольгированной отражающей изоляции, или жгутов для утепления окон;

· ПЕНОПОЛИУРЕТАН

Можно встретить в виде баллончиков для заполнения швов или в виде наполнителя, используемого в мягкой мебели;

· ПЕНОПОЛИПРОПИЛЕН

Имеет разное предназначение, в том числе, при формовании изделий для автомобильной промышленности

и другие материалы.

Пенополистирольные теплоизоляционные плиты делятся на два вида:

· «Пенополистирол» – жесткий материал с ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул беспрессовым способом из суспензионного вспенивающегося полистирола. В России пенополистирол имеет ряд других, широко употребляемых названий: пенопласт, ПСБ - С, вспененный полистирол. В мировой практике пенополистирол обозначается EPS (expanded polystyrene);

· «Экструдированный пенополистирол» - жесткий материал с закрытой ячеистой структурой, полученный методом экструзии вспененного газом полистирола общего назначения. (Мировое обозначение - ХPS (extrudet polystyrene).

​

 

2. Как определить качество пенополистирола?

Критериями, определяющими качество пенополистирола, являются:

- внешний вид: материал должен быть однородного белого цвета, без сколов и повреждений, без отслаивающихся гранул;

- запах: материал не должен иметь постороннего или химического запаха. Если запах присутствует, значит, была нарушена технология производства, или материал не был выдержан необходимое время после производства;

- структура: гранулы должны быть примерно одинакового размера, хорошо спеченными, при сломе линия разлома должна проходить не только между гранул (то есть в местах их спекания), но и прямо внутри их;

- упаковка: ответственные производители стремятся обеспечить материал уникальной упаковкой и маркировкой, на которую нанесена информация о производителе, нормативном документе, на основании которого изготовлен этот материал, его марке и, иногда, даны рекомендации по применению. Если материал продается в листах, без упаковки, он должен быть снабжен «опознавательными знаками», например, стикерами. Покупая материал, идентифицировать который не представляется возможным, Вы сильно рискуете: недобросовестные продавцы могут подменить один из листов или всю упаковку (партию) на более лёгкую марку, более дешевую, не предназначенную для указанных работ.

- соответствие заявленным характеристикам: если на упаковке указаны характеристики материала, например, физико-механические или теплотехнические, то такие показатели проверяются в аккредитованных центрах или лабораториях, но номинальные размеры (длина, ширина, толщина) можно измерить простой рулеткой, а правильность геометрической формы, наличие выпуклостей и впадин, плоскостность листа, можно определить и визуально.

- место продажи: любые строительные материалы нужно покупать в легальных и заслуживающих доверие местах продаж при наличии крытого склада. Хранение любого утеплителя на открытом воздухе отрицательно сказывается на его теплоизоляционных и физико-механических свойствах. Пенополистирол при хранении необходимо защищать от длительного воздействия солнечных лучей.

 

3. Каким государственным документом регламентируется производство плит из пенополистирола?

На сегодня в России действует ГОСТ 15588-86 «Плиты пенополистирольные

Технические условия». Согласно этому документу выпускаются плиты четырех марок ПСБ-С 15, 25, 35, 50 (пенополистирол суспензионный безусадочный самозатухающий), все остальные представленные на рынке плиты изготавливаются по разработанным каждым производителем техническим условиям. Все марки имеют разные свойства (плотность, прочность, теплоизоляция). В настоящее время ГОСТ 15588-86 пересматривается. Главное в изменениях: увеличение количества марок, в основе которых становится не плотность, а прочностные и теплоизоляционные свойства пенополистирола.

 

4. Где применяются плиты из пенополистирола различных марок?

Виды марок пенополистирольных плит:

- ПСБ-С 15 по ГОСТ 15588-86 и любые плиты по Техническим условиям с плотностью до 15,0 кг/м³ применяются в качестве ненагруженной тепловой изоляции в среднем слое трехслойных ограждающих конструкциях (внутренние перегородки; полы, скатные крыши, чердачные перекрытия по лагам; утепление балконов, бытовок, контейнеров);

- ПСБ-С 25 по ГОСТ 15588-86 и любые плиты по Техническим условиям с плотностью от 15,1 до 25,0 кг/м³ применяются для нагружаемой тепловой изоляции (стены, кровли, полы, трехслойные стены с защитно-декоративным слоем из кирпича), при производстве сэндвич-панелей;

- ПСБ-С 25 Ф и любые фасадные марки пенополистирольных плит с плотностью от 16 до 20 кг/м³, применяются для утепления вертикальных ограждающих конструкций различными фасадными теплоизоляционными композиционными системами с наружными штукатурными слоями;

- ПСБ-С 35 по ГОСТ 15588-86 и любые плиты по Техническим условиям с плотностью от 25,1 до 25,0 кг/м³ применяются в конструкциях, где есть значительные нагрузки (наливные полы в промышленном и гражданском строительстве, стены в подвалах, утепление фундаментов), кроме того, при изготовлении декоративной и упаковочной продукции;

- ПСБ-С 50 по ГОСТ 15588-86 и любые плиты по Техническим условиям с плотностью от 35.1 до 50,0 кг/м³ применяются в качестве тепловой изоляции особо нагружаемых при эксплуатации поверхностей: в конструкциях полов и кровель, эксплуатируемых под пешеходные и автомобильные нагрузки; полов подвалов; нулевых циклов зданий, гаражей, автостоянок, бассейнов; холодильных камер, искусственных катков и др.

 

5. Каков температурный предел применения пенополистирола?

Плиты из пенополистирола предназначены для тепловой изоляции наружных ограждающих конструкций вновь строящихся, эксплуатируемых и реконструируемых зданий и сооружений, тепловой защиты отдельных элементов строительных конструкций и промышленного оборудования при отсутствии контакта плит с внутренними помещениями. Температура изолируемых поверхностей во время эксплуатации должна быть от - 40°С до +80 °С. Следовательно, этот материал не рекомендован для теплоизоляции саун, бань или теплотрасс. В других случаях пенополистирол превосходно выдерживает колебание температур в конструкциях. Доказано, что пенополистирол не плавится и не разрушается внутри фасадных и кровельных конструкций, даже если они подвергаются интенсивному воздействию солнца.

 

6. Насколько экологически безопасен пенополистирол?

В технологии производства материала заложена его санитарно-гигиеническая безопасность. Исходное сырье: «стирол» – вещество, которое естественным образом в критически малых количествах содержится во многих продуктах питания (сыре, вине, клубнике, корице, кофе, пиве и пр.). Европейским Химическим Агентством, в соответствии с регламентом REACH, стирол был классифицирован как немутагенное, неканцерогенное и не обладающее репродуктивной токсичностью вещество. Согласно санитарно-гигиеническим нормам пенополистирол может контактировать с любыми пищевыми продуктами, из него изготавливают одноразовую посуду, упаковку для овощей, фруктов, рыбы и мяса, а также, контейнеры для транспортировки донорских органов и вакцин.

​

Важно отметить, что содержание стирола в готовой продукции составляет всего 0,002 мг/м3, что составляет менее 0,001% от объема готового продукта! Гораздо выше содержание стирола в пластиковых корпусах бытовых приборов, компьютеров и даже… шариковых ручек.

Пенополистирол – пример рекордно низкого содержания сырья в конечном продукте.

В условиях обычной эксплуатации пенополистирол не окисляется, так как всегда находится внутри конструкции. Говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных изделий, в интервале температур от - 40°С до +80 °С нельзя. Утверждения о том, что готовый продукт продолжает выделять стирол, не обоснованы, и не находят научного подтверждения.

Согласно авторитетной британской классификации строительных материалов по экологичности BREEAM (the Building Research Establishment Ltd.) пенополистирол EPS имеет самый высокий рейтинг А+.

Источник: http://www.bre.co.uk/greenguide/page.jsp?id=2074

 

7. Как правильно применять плиты из пенополистирола?

Пенополистирольные плиты применяется во многих строительных конструкциях в соответствии с требованиями строительных нормативов. Главное 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.

 

8. Насколько горючи теплоизоляционные плиты из пенополистирола?

Сырьем для производства пенополистирола служат полистирольные гранулы, которые, в свою очередь, являются продуктом нефтепереработки. Таким образом, пенополистирол – природный материал и, одновременно, результат достижения химической индустрии.

Пенополистирол является горючим материалом. Группа горючести современного пеноплистирола – Г3, что расшифровывается как «нормальногорючие».

Как и многие другие бытовые объекты и строительные материалы, пенополистирол, применяемый в качестве теплоизоляции, должен быть корректно использован для того, чтобы обеспечивалась необходимая пожарная безопасность в помещении. Современные теплоизоляционные плиты из пенополистирола содержат специальные антипирены, которые значительно снижают распространение огня. По нормам ГОСТ 15588-86 время самостоятельного горения пенополистирола — не более 4 сек., однако, у многих качественных пенопластов этот показатель значительно ниже — менее 2 сек.

Строительные конструкции с теплоизоляционным слоем из пенополистирола проходят специализированные испытания и получают класс пожарной опасности К0, то есть, признаются непожароопасными.

 

9. Если все-таки случился пожар, как поведет себя пенополистирол?

Прежде всего, надо помнить, что по статистике почти 100% пожаров начинаются внутри помещения, в то время, как теплоизоляция обычно располагается снаружи помещения. Многочисленные натурные огневые испытания, которые проводят производители пенополистирола в соответствии с ГОСТ и СНиП, доказывают, что большинство конструкций с пенополистиролом способны выдерживать от 15 до 60 минут воздействия пламени без обрушения.

Таким образом, остается достаточно времени для эвакуации людей. Пенополистирол с антипиреновыми добавками не поддерживает горения, при длительном воздействии пламени он теряет форму, становится жидким, и буквально стекает внутри конструкции.

Как и все органические вещества, пенополистирол, при горении, выделяет углекислый и угарный газы, однако, меньше, чем, например, шерсть (фактически, одежда и домашний текстиль опаснее пенополистирола) и дерево. В отличие от очень многих строительных материалов и утеплителей, пенополистирол не содержит хлор, а значит, при горении не произойдет выделения фосгена, синильной кислоты и других опасных газов.

​

Данные о выделении летучих веществ из справочника «Вредные вещества в промышленности» под редакцией Н. В. Лазарева, И. Д. Гадаскиной, издание 7е, издательство Химия, 1977г.

 

10. Как пенополистирол выдерживает воздействие грунтовых вод и низких температур в случае его применения для утепления фундамента, цоколя и отмостки?

Первые испытания по использованию пенополистирола в промерзающем грунте были осуществлены канадскими строителями в 70-хх годах XX века. В рамках глобальной программы оценки методов изоляции фундаментов, закладываемых ниже уровня грунта, Канадская ассоциация строителей жилых зданий разработала методику испытания, позволяющую определить влияния, обусловленные воздействием циклов замораживания и размораживания.

Пенополистирол был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в 4 %-ном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. Результаты после 50 циклов замораживания / размораживания не выявили никакого влияния на целостность её ячеистой структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей.

Российские исследователи провели испытания с большим количеством циклов, и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет.

Одно из самых замечательных свойств пенополистирола – влагостойкость. Поэтому выдерживает эксплуатацию во влажной среде, практически не изменяя при этом теплотехнических свойств.

 

11. Говорят, что пенополистирол - любимое лакомство мышей.

Пенополистирол не содержит питательных веществ и биологически нейтрален. Отсутствие питательных веществ делает пенополистирол абсолютно не привлекательным для грызунов в качестве корма. Многочисленные испытания показывают, что, даже, в условиях недостатка еды и воды мыши и крысы не употребляют пенополистирол в пищу. Однако, мыши способны прогрызать его, как и любой другой строительный материал, прокладывая себе путь к еде или воде, поэтому при проектировании и строительстве должны соблюдаться и выполняться мероприятия, ограничивающие доступ грызунов внутрь конструкции. В строительных конструкциях строго рекомендовано закрывать поверхность утеплителя последующими слоями. В случае корректно выполненных строительных работ, проникновение мышей в пенополистирол исключено.

 

12. Может ли плесень или грибок размножаться на поверхности пенополистирольных плит?

Пенополистирол биологически нейтрален. Биологическая нейтральность означает, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями.

Именно поэтому Европейский союз в 2009 году признал пенополистирол единственным материалом, рекомендованным для длительного контакта с продуктами питания и, соответственно, производства пищевых упаковочных контейнеров.

В настоящее время из пенополистирола так же выпускают контейнеры для перевозки донорских органов, что свидетельствует о высоком доверии к этому материалу, даже в таких жизненно важных вопросах.

 

13. Необходимо ли использовать пароизоляцию при утеплении каркасных стен пенополистиролом или скатной кровли между стропил?

Использование пароизоляции для изоляции внутренних помещений, независимо от типа утеплителя необходимо в любом случае.

 

14. Какой из жестких утеплителей более рекомендуем для утепления фасада под штукатурку – вспененный или экструдированный пенополистирол?

Оба материала имеют прекрасные теплоизоляционные характеристики, обладают легкостью и прочностью, могут быть использованы без специальных средств защиты.

Однако, вспененный полистирол (пенополистирол) имеет ряд преимуществ при применении под штукатурный фасад мокрого типа. Пенополистирол не нуждается в ошкуривании, так как его поверхность является слегка шероховатой, что обеспечивает хорошую адгезию (сцепление), в то время, как у экструдированного пенополистирола поверхность является идеально гладкой (стекловидной), в связи с чем адгезия со штукатурным слоем достаточно низкая. Пенополистирол обладает гораздо более высокой паропроницаемостью, что важно для долговечности всей системы теплоизоляции и благоприятного микроклимата в доме. Экструдированный пенополистирол, в отличие от вспененного, являясь более твердым и плотным материалом, имеет больший коэффициент термического расширения, что ведёт к возможности образования трещин на швах плит утеплителя при использовании в системах утепления фасадов.

Кроме того, пенополистирол дешевле экструдированного пенополистирола в несколько раз!

Известно, что в практичной Германии в 9 из 10 случаев утепления дома штукатурной системой теплоизоляции применяется именно вспененный полистирол EPS.