8 (8552) 393 111

Свойства пенопласта

Свойства пенопласта

Пенополистирол (пенопласт) — изоляционный материал белого цвета на 98% состоящий из воздуха, заключённого в миллиарды микроскопических тонкостенных клеток из вспенённого 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. Лёгкость обработки при помощи ручной пилы или ножа, низкий объёмный вес, возможность склеивания с различными строительными материалами, простота механического крепления — несомненные достоинства пенополистирола. Изделия из пенополистирола биологически безопасны и используются для упаковки продуктов питания.

Наименование показателя Норма для плит марок
Марка ППС (ГОСТ 15588‑2014) ГОСТ 15588‑8615 ПСБ‑С‑25 25 ПСБ‑С‑35 35 ПСБ‑С‑50
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 практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объёму 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

Пенополистирол 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 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:

Характеристики безопасности 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 всё чаще обращаются к новым материалам и конструкциям, способным эффективно обеспечивать заданные требования. Пенополистирол — один из этих материалов. Теплоизоляционные свойства пенополистирола 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:

   
Таблица теплопроводности наиболее часто применяемых строительных материлов
Материал Плотность кг/м³ Теплопроводность (Вт/м×0°C)
Теплоизоляционные материалы
Минераловата
Плиты 200 0,08
Плиты 125 0,07
Пенополистирол (пенопласт)
Марка ППС10 ПСБ‑С‑15до 15 0,043
Марка ППС14 ПСБ‑С‑2515,1-25 0,041
Марка ППС25 ПСБ‑С‑3515,1-35 0,038
Марка ППС35 ПСБ‑С‑5015,1-50 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 (ППС)
Марка ППС10ПСБ‑С‑15
ППС12ПСБ‑С‑25 Лайт ППС14ПСБ‑С‑25
ППС16ФПСБ‑С‑25Ф
ППС20ПСБ‑С‑35 Лайт ППС25ПСБ‑С‑35
Плотность, кг/м³, не менее10 12 14 16 20 25
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, кПа, не менее40 60 80 100 120 160
Предел прочности при изгибе, кПа, не менее60 100 150 180 200 250
Теплопроводность плит в сухом состоянии при температуре 25±5°С  (298±1 К), Вт/мК, не более 0,044 0,042 0,040 0,038 0,038 0,036
Влажность плит, % по массе, не более5,05,03,02,02,02,0
Водопоглощение за 24 часа, % по объёму, не более 4,0 4,0 3,0 2,0 2,0 2,0
Время самостоятельного горения, с, не более 444144

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
Толщина теплоизоляции, мм Сопротивление теплопередаче, м²×°С/Вт Коэффициент теплопередачи, Вт/м²×°С
401,000,83
501,250,68
601,500,58
701,750,51
802,000,45
1002,500,37
1203,000,31
1303,250,39
1403,500,27

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 пенополистирольным плитам амечательные теплоизолирующие свойства. Причём теплоизолирующие свойства пенополистирол сохраняет как и во влажных условиях, так и при низких температурах.

Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие

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

Влагостойкость

Теплоизоляционные плиты не гигроскопичны. Влагопоглощаемость пенополистирола существенно ниже, чем у минеральной ваты. Даже при длительном погружении в воду теплоизоляционные плиты впитывают всего несколько процентов воды от своего объёмного 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 остаётся стабильным в строительной конструкции, причём 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 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 имеет свойство высокой устойчивости к различным химическим веществам, а именно, это солевые растворы, щёлочи, 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. Пенополистирол 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 пригоден для разного вида деятельности, как на промышленном предприятии, так и на участках, дачах, в домашних целях. При кратковременном контакте пенополистироловые плиты способны выдерживать температуру свыше 100C°, 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.