На каких свойствах пенопластов основано их применение
Пенопласт — материал белого цвета, девяносто восемь процентов воздуха и миллиарды микроскопических тонкостенных клеток вспененного полистирола, легко обрабатывается при помощи ручной пилы или ножа, прост в механическом креплении, легко склеивается с различными материалами. Его популярность объясняется лучшими тепло- , гидро- , и звукоизоляционными характеристиками. На сегодняшний день нет ни одного материала, хотя бы частично схожего с пенопластом.
Пенопласт — экологически чистый материал, который применяется в строительстве уже более 40 лет.
• Пенопласт листовой устойчив к воздействию растворов кислот и щелочей, спиртов.
• Пенопласт инертен по отношению к неорганическим строительным материалам — извести, цементу, песку и другим материалам.
• Пенопласт листовой широко используется в качестве внутренней теплоизоляции при изготовлении трехслойных панелей для крупнопанельного домостроения, а также при монолитном строительстве.
• Применение пенопласта позволяет отказаться от пароизоляции.
• Устойчив к воздействию спиртов, растворов щелочей и кислот, он не вступает в реакцию с неорганическими материалами, такими как бетон, цемент, песок или известь.
• Применение пенопласта не требует специальных инструментов и навыков.
• Не увеличивает нагрузку на фундамент и несущие конструкции.
Покупка пенопласта является еще и очень выгодным решением, потому что в течение последних пяти лет пенопласт листовой является самым дешевым изоляционным материалом на российском рынке.
Механические и химические свойства пенопласта сделали его одним из самых востребованных при строительстве. Следует отметить, что применение пенопласта позволяет значительно сократить расходы на материалы, монтаж и подгонку плит.
Области применения пенопласта
• Строительство — утепление пенопластом (в качестве утеплителя строительных конструкций), а также для звукоизоляции межквартирных и междуэтажных ограждающих элементов;
• судостроение, для изготовления бакенов, понтонов, легких лодок, спасательных поясов;
• радио и электротехника, используется в качестве диэлектриков;
• наружная реклама;
• упаковка продуктов питания, благодаря биологической безопасности;
• тара, для упаковки оптических приборов и электронных приборов;
• производство мебели;
• пошив одежды, в качестве утеплителя;
Пенопласт — прежде всего великолепный тепло- и звукоизолятор. Небольшой слой такого теплоизолятора способен сохранять тепло внутри зданий даже в самые холодные зимы.
Утеплять этим материалом можно практически все: наружные и внутренние стены, крыши, полы и даже трубопроводные магистрали. Благодаря малому весу даже толстый слой пенопласта не оказывает существенную нагрузку на перекрытия, несущие конструкции или фундамент.
Что дает применение пенопласта?
• сокращение расходов на строительные и монтажные работы;
• экономию тепловой энергии для отопления зданий;
• уменьшение стоимости оборудования для отопления (достигается уменьшением его количества);
• уменьшения конструктивной толщины стен, позволяющей увеличить полезную площадь зданий;
• создание повышенного температурного комфорта зданий;
• экологическая безопасность строительного сооружения.
ПОЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ – это одна из важнейших характеристик, которой должен отвечать качественный строительный материал. Пенополистирол не поддерживает горение, и его температура вспыхивания практически в два раза превышает аналогичную у древесины. Кроме того, при горении пенопласт высвобождает в 8 раз меньшее количество энергии, чем древесина. Это значит, что температура пламени при горении пенополистирола ниже.
Пенопласт воспламеним только при непосредственном контакте с открытым огнем. При прекращении воздействия происходит самозатухание в течение 4 секунд. Такие характеристики делают его пожаробезопасным строительным материалом.
Единственный недостаток пенополистирола в том, что при горении он выделяет в атмосферу токсичные газы. Поэтому при строительстве здания следует предотвратить возможность контакта утеплителя с открытым огнем.
Пенопласт не обладает высокой плотностью (в 50 раз ниже, чем у воды), но, тем не менее, он показывает превосходную сопротивляемость при равномерных механических нагрузках, как на растяжение, так и на сжатие.
Пенопласт способен годами выдерживать давление, не деформируясь, не разрушаясь и не изменяя своих физических свойств. Наглядной иллюстрацией может стать его широкое использование при строительстве взлетно-посадочных полос. Показатель прочности во многом зависит от толщины пенополистирольной плиты и от соблюдения правил ее укладки.
Долговечность пенопласта выявлялась в ходе исследований, как в лабораторных условиях, так и в естественных.
Поскольку пенополистирол – это, по сути, пластмасса, ученые ожидали получить высокие показатели долговечности. В ходе исследований их ожидания полностью оправдались.
Так, пенополистирол способен сохранять свои первоначальные теплофизические свойства в течение нескольких десятилетий, не деформируясь и не теряя своей структуры. Также было выяснено, что он способен выдерживать кратковременное воздействие низких (предел -180ºС) и высоких (+95ºС) температур. Это делает пенополистирол идеальным утеплительным материалом в условиях российского климата, а также расширяет сферу использования материала – например, допустим его контакт с расплавленным битумом.
Статья прочитана 399 раз(a).
Пенопласт получил широкое применение в устройстве теплоизоляционного слоя в зданиях различных типов, благодаря тому, что на 98% материал состоит из воздуха, который является лучшим природным теплоизолятором. Около 60% пенополистирола, который сегодня производится в Европе, применяется для теплоизоляции. Несомненным плюсом использования материала является устойчивость к значительным механическим нагрузкам. При производстве трехслойных панелей для крупнопанельного домостроения пенопласт все чаще применяется в роли внутренней теплоизоляции. Преимущество материала состоит в том, что при всем объеме пенопласт не увеличивает нагрузку на несущее основание. Поэтому сегодня он активно используется при реконструкции старых домов, несущие конструкции которых ослаблены с течением времени.
Пенопласт для изоляции стен.
Стены конструкций можно утеплять пенопластом снаружи и изнутри. К внешнему фасаду здания пенопласт крепится с помощью цементного раствора, мастики, клея, либо используются механические крепления. От прямого воздействия огня пенополистирол должен быть защищен обязательно. Для этого материал отделывают кирпичом, плиткой, штукатуркой.
При теплоизоляции стен и внутренних помещений пенопласт демонстрирует отличные свойства: он используется не только, как теплоизоляция, но и как препятствие для распространения шума. В данной ситуации внутри помещения пенопласт декорируют листами гипсокартона.
При теплоизоляции стен пенопласт толщиной 40 мм устанавливается в полость, ближе к поверхности внутренней части полости. Пенопласт не должен контактировать с внешней стеной для того, чтобы не образовались мостики, которые будут передавать влагу. Нарезка листов пенопласта осуществляется быстро и легко. Фиксируем материал стеновыми анкерами, по вертикали шаг составляет 400-450 мм, по горизонтали – 900 мм.
Еще одним вариантом теплоизоляции стен может стать непосредственная фиксация материала к наружной стене здания. Для такого типа крепления подойдет пенопласт толщиной 50 мм для внешней фиксации, или 30 мм для фиксации к внутренней поверхности. Для установки плит используем адгезивные вещества или механические крепежные устройства. В данных случаях необходима облицовка. При креплении изнутри плиты обшиваем гипсокартоном, можно покрыть их штукатуркой. Если производится наружное крепление, то поверхность плит обрабатываем двумя слоями цементного раствора, который укладывается на металлическую сетку.
Пенопласт: утепляем несущие элементы фундамента.
Тепловой баланс здания в значительной степени зависит от утепления фундамента. Особенно важно данное утепление в регионах с суровым климатом. Пенопласт оказывается незаменим при устройстве трехслойных фундаментных блоков. Материал демонстрирует великолепные качества при сооружении бесподвальных конструкций. На подготовленную заранее площадку укладываем плиты пенопласта в один слой или несколько слоев. Пенопласт заливается бетоном. Дальнейшее сооружение ведется в обычном русле.
Пенопласт применяется в качестве несъемной опалубки при производстве монолитного фундамента на самом объекте. Материал используется для горизонтальной и вертикальной защиты фундамента от промерзания. Плиты укладываются вокруг фундамента и засыпаются. Иногда можно воспользоваться бетонной стяжкой.
Пенопласт: утепляем крыши.
Различают несколько видов теплоизоляции кровель. Материал используется для теплоизоляции двускатных крыш. Применяется пенопласт для изоляции теплых или невентилируемых крыш. В таком случае на крышу укладывают плиты пенопласта. Поверх устанавливается гидроизоляция. При утеплении холодных или вентилируемых крыш пенопласт фиксируется на тыльной стороне крыши. Необходимо оставить вентилируемую полость, которая предотвращала бы конденсацию водяных паров.
Теплоизоляция трубопроводов с применением пенопласта.
Теплопотери из-за недостатка должного внимания теплопроводным сетям составляют около 30%. Пенопласт все чаще приходит на помощь при теплоизоляции телефонных сетей, заглубленных кабелей, вентканалов, трубопроводов холодного водоснабжения. Пенопласт используется для защиты канализационных городских труб от промерзания. Удобно то, что материал может принимать любые формы. Это дает возможность использовать пенопласт для теплоизоляции различных конструкций любой сложности.
Пенопласт — это класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Поскольку основной объём пенопласта занимает газ, плотность пенопласта существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это обусловливает сравнительно высокие теплоизоляционные (в отдельно взятой ячейке практически невозможны конвекционные потоки) и звукоизоляционные (тонкие и сравнительно эластичные перегородки ячеек — плохой проводник звуковых колебаний) свойства материалов данного класса.
Пенопласты были получены практически из всех наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров), поэтому наиболее известными материалами данного класса являются: полиуретановые пенопласты, поливинилхлоридные пенопласты, фенол-формальдегидные, карбамид-формальдегидные пенопласты и полистирольный пенопласт.
В зависимости от состава сырья и технологии его обработки возможно выпускать пенопласт разной плотности, механической прочности, стойкости к различным видам воздействия. Этими факторами и обусловливается выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях.
Свойства пенопласта
• Пенопласты обладают высокими теплоизолирующими свойствами при условии, что температура эксплуатации (конкретного вида пенопласта) не превышает температуры его деструкции (разрушения, потери структуры);
• Можно сказать, что пенопласт является наименее токсичным при комнатной температуре, а в случае использования в качестве упаковки продуктов питания следует информировать потребителя об опасности его нагрева;
• Пенопласты чрезвычайно легкие материалы, благодаря чему они довольно удобны в монтаже, укладке и креплении, но обращение может усложниться при порывах ветра и при транспортировке;
• Пенопласт не вступает во взаимодействие с соединениями, входящими в состав цемента, асфальта, гипса, рубероида, большинство из них не подвержены воздействию влаги, извести. Кроме того, он практически инертен по отношению к аммиаку, слабым минеральным и органическим кислотам.
• Влагостойкость. Пенопласт способен впитать не более 4% влаги по объему, этим объясняется его применимость во влажных климатах, а также в конструкциях, допускающих контакт с водой: в фундаментах, полах по грунту и пр.
• Пенопласт не подвержен воздействию микроорганизмами, не создает благоприятной среды для развития водорослей и грибов.
• Легкость обработки при помощи любых подсобных инструментов, в том числе пилы, ножа и т.п., возможность склеивания с различными строительными материалами. Легко режется горячей проволокой, однако это требует соблюдения правил безопасности.
Применение пенопласта
- лёгкий заполнитель отсеков, обеспечивающих непотопляемость судов (чаще маломерных)
- материал для изготовления поплавков, спасательных жилетов и нагрудников
- изготовление медицинских тар, в том числе для транспортировки донорских органов
- теплоизолятор в строительстве, в т.ч. для наружного утепления
- теплоизолятор в бытовых приборах, таких как холодильники
- упаковка для различных товаров (особенно хрупких), в том числе для пищевых
- одноразовая прессованная «тарелка» для приготовления в микроволновой печи, не путать с полиэтиленом!
- декоративные элементы внутренней отделки, такие как плинтусы и потолочная плитка
- применение в новейших энерго-эффективных и/или пассивных технологиях
Пенопласт — свойства и применение
2009-01-07 00:00:00
Администратор
Статьи
Пенопласт — это класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы. Поскольку основной объём пенопласта занимает газ, плотность пенопласта существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это обусловливает сравнитель
Пенопласт – это газонаполненный ячеистый утеплитель, полученный в результате вспенивания полимерного сырья. Материал отличается плавучестью, легкостью и простотой обработки. Он не подвержен гниению, поражению плесенью, грибками.
Виды пенопласта в зависимости от материала производства
Получение пенопласта возможно из различных материалов. Вне зависимости от его происхождения, утеплитель практически полностью состоит из воздуха.
Налажено промышленное производство пенопласта из нескольких видов сырья:
- Полистирол.
- Полиэтилен.
- Поливинилхлорид.
- Полиуретан.
Полистирольный пенопласт отличается достаточно высокой плотностью. Он состоит из скрепленных между собой шариков одинакового диаметра. Его часто используют для производства упаковки бытовой техники, а также утеплителя для сооружений и коммуникаций. Его укладывают для снижения теплопотерь стен, потолков и полов. Под пенопластом обычно подразумевается именно данный материал, полученный путем вспенивания полистирола.
Гораздо реже встречаются пенопласты из полиэтилена, поливинилхлорида и полиуретана. Изделия из полиэтилена имеют мягкую поверхность. Такой материал используется в качестве упаковки для пищевых продуктов, в частности печенья, зефира и других продовольственных товаров, которые могут потерять товарный вид при транспортировке. Пенопласт из ПВХ – это утеплитель для инженерных коммуникаций, а также потолков и крыш в непосредственной близости к электропроводке. Он не горит и плохо плавится, поэтому стоит на порядок дороже. Пенопласты из полиуретана самые эластичные. После сдавливания они возвращаются в первоначальную форму, поэтому используются в качестве мягкого наполнителя для производства мебели.
Где применяется пенопласт
Благодаря дешевизне, материал имеет очень широкое распространение. Его используют при строительстве и изготовлении:
- Морских и речных судов.
- Спасательных жилетов и нагрудников.
- Плавающих рыболовных снастей.
- Медицинской тары.
- Демпферной упаковки для транспортировки бытовой техники.
- Моделей для литья металлов.
Для применения в перечисленных направлениях пенопластовые изделия производятся в необходимой форме, поэтому имеют узкоспециализированное назначение. К примеру, изделия для упаковки бытовой техники делаются по габаритам определенной модели стиральной машины, холодильника и т.д. После использования по назначению они непригодны к повторному применению. Такая упаковка может быть направлена на переработку.
Наиболее распространенным вариантом использования пенопласта является изготовление утеплительных плит. Они делаются различного размера и толщины. Сечение листов обычно составляет от 1 до 10 см. Габариты плит для утепления редко превышают размер 1х1 м.
Свойства материала
Благодаря пористой структуре и материалу изготовления, пенопласт обладает рядом ценных качеств:
- Эффективная теплоизоляция.
- Срок службы не менее 50 лет.
- Устойчивость к возгоранию.
- Малая масса.
Поскольку материал почти на 98% состоит из пузырьков воздуха, он препятствует теплообмену. Его используют в качестве теплоизолятора для утепления жилых и нежилых зданий, инженерных коммуникаций, автотранспорта. Все виды пенопласта совместимы с подавляющим большинством стройматериалов. В частности плиты для утепления можно штукатурить, шпаклевать и красить. Существуют минимальные ограничения по сочетанию с другими материалами. К примеру, полистирольные плиты растворяются в ацетоне.
Очень важным показателем эффективности применения пенопласта является его долговечность. Срок его службы до момента распада составляет не менее 50 лет. Продолжительная эксплуатация возможна только при полной защите изделий от проникновения солнечных лучей. При этом для пенопласта не важен температурный режим. Он может постоянно находиться как в холоде, так и жаре. При этом изделия не терпят механического воздействия. Они могут быть повреждены птицами или грызунами.
В состав пенопластов входят антипирены, что наделяет их пожароустойчивостью. Добавки препятствуют возгоранию при воздействии открытого огня. Однако при воздействии пламени все виды пенопласта, кроме поливинилхлоридного, начинают плавиться, теряют форму и в дальнейшем нуждаются в замене.
Важное достоинство пенопласта в малой массе. Материал практически ничего не весит. Это позволяет его использовать для утепления старых ветхих сооружений, фундамент в которых не рассчитан на дополнительные нагрузки. Также пенопласт применяют в качестве наполнителя при строительстве судов. Поскольку плотность материала меньше плотности воды, то он имеет высокую плавучесть. Даже небольшой отрезок утеплителя способен удерживать на воде взрослого человека. Профессиональные спасательные жилеты и нагрудники заполнены именно пенопластом.
Несмотря на пористую структуру, утеплительный слой из пенопласта не является эффективным звукоизолятором. В связи с этим его применение с целью подавления проникновения шумов нецелесообразно. В этом плане пенопластовые плиты уступают минеральной и базальтовой вате.
Неоспоримым преимуществом пенопласта является удобство его монтажа. Для работы с материалом не требуется наличие специализированного инструмента. Его резка выполняется обычным монтажным и даже кухонным ножом. Также возможно проводить раскрой электролобзиком, ножовкой по дереву. Однако при использовании острого монтажного ножа при распиле образовывается минимальное количество пыли и вырванных шариков. При резке пенопласта трение инструмента об утеплитель сопровождается характерным неприятным скрипом.
Непосредственная фиксация пенопласта возможна путем использования клеящих материалов, таких как специализированные цементные составы, жидкие гвозди, клей пена. Для механической фиксации применяются дюбель грибки. Последние имеют большую шляпку в виде зонтика, поэтому обеспечивают большую площадь контакта с пенопластом. Это исключает вырывание утеплителя.
Критерии выборов пенопласта по плотности в зависимости от значения
Покупая пенопласт можно легко ошибиться, поскольку материал предлагается в широком диапазоне плотности и размера. Что касается ошибки с выбранными габаритами, то она не столь критична, поскольку плиты утепления легко подрезаются. Главным критерием при покупке пенопласта выступает именно его плотность.
При использовании материала в качестве утеплителя под вагонку или гипсокартон достаточно плотности 15 кг/м³. Внешняя оболочка делает этот недостаток некритичным. Для утепления фасадов требуется более плотная плита, как минимум 25 кг/м³. Она достаточно твердая и устойчивая к механическим повреждениям, поэтому может сверху штукатуриться с использованием армирующей сетки. Плотность 35 кг/м³ и выше помимо теплоизоляционных качеств дает звукоизоляцию, хотя и не столь выраженную, как у минеральной ваты.
Пенопласт продается в упаковке, состоящей из нескольких плит. Они располагаются вплотную друг другу, поэтому образовывают куб или параллелепипед. Благодаря такой форме путем измерения габаритов упаковки можно определить фактический объем утеплителя в кубических метрах. После взвешивания рассчитывается точный показатель плотности материала. Зачастую информация об этом на упаковке не всегда соответствует действительности, поэтому нуждается в проверке.
Особенности использования пенопласта как утеплителя
Для утепления чаще всего используются плиты сечением 5 и 10 см. Для экономии полезного пространства при утеплении стен они закрепляются со стороны фасадов. Также возможна закладка листов пенопласта между лагами пола, межэтажного перекрытия, крыши. Наиболее технически сложным является утепление фасадов, поскольку подразумевает крепление материала на вертикальной поверхности и его дальнейшее оштукатуривание.
Для предотвращения срыва плит под ветровой нагрузкой требуется их надежное закрепление, поэтому помимо клеящих составов рекомендовано проводить и механическое крепление путем установки дюбель грибков. Они загоняются по четырем углам плиты, а также по центру. Количество креплений зависит от размера плиты. Шляпки дюбелей частично погружаются в утеплитель. Листы пенопласта плотно состыковываются между собой, перед этим на их торцы наносится монтажная пена, которая заполняет стыки и препятствует образованию мостиков холода.
Более сложным и эффективным является использование в качестве утеплителя двух слоев пенопласта толщиной по 5 см, чем одного на 10 см. Применение двухслойного пенопласта позволяет проводить укладку второго слоя со смещением, закрывая тем самым предыдущий стык.
Для оштукатуривания пенопласта применяются специализированные цементные составы. Стандартная цементно-песчаная штукатурка имеет плохую адгезию, поэтому ее применение недопустимо. Для лучшего прилипания штукатурки пенопласт можно поцарапать гвоздем или саморезом. Такое решение возможно только на плотном пенопласте.
Штукатурка наносится тонким слоем, после чего к ней приклеивается фасадная армирующая стеклосетка. Ее плотность составляет не менее 120-150 г/м². Сетка приглаживается шпателем и вдавливается в штукатурку. После этого наносится дополнительный слой штукатурки в несколько миллиметров. Это позволяет закрыть следы от крепежа и стыки сетки. После высыхания поверхность закрашивается фасадной краской.
Похожие темы:
- Пенополистирол. Виды и применение. Свойства и состав. Особенности
- Вакуумная теплоизоляция. Виды и устройство. Применение
- Теплоизоляционный материал. Виды и применение. Особенности
- Пемза. Виды и применение. Свойства и особенности