Технические характеристики пенопласта

Пенопластом называется продукт, полученный в результате термической обработки специальных гранул полистирола, который предназначен для вспенивания. Для того чтобы процесс пошёл к основному составу добавляется 5% от веса пентанов или изопентанов, называемых фреонами. Кроме того, на стадии приготовления в исходный состав добавляются антипирины, так как полистирол — вещество горючее.

Технология получения пенопласта

В зависимости от первоначального размера гранул во многом зависят прочностные качества конечного продукта. Чем меньше размер гранул, тем плотнее материал получится на выходе. При этом качество впрямую зависит и от добавок вторичного сырья. Сам процесс состоит из нескольких этапов.

1. Получение воздушных шариков вследствие неоднократного воздействия паром под давлением и увеличение объёма массы полистирола.
2. Кондиционирование полученных шариков при определённой температуре.
3. Прессование плит в специальной установке.
4. Кондиционирование плит и разрезание их на сортаменты.

Рассчитанное количество гранул загружается в реактор, куда подаётся пар под давлением. При этом за счёт выхода фреонов и теплового воздействия пара размер гранул увеличивается в 50 раз, и такой состав отправляется на кондиционирование в силос, где во взвешенном слое при интенсивном продувании воздухом из невесомых гранул удаляется влага и остатки фреона.

После этого первичный вспушенный состав загружается в следующий реактор для формирования плитного блока. Здесь при полной загрузке гранул и интенсивной вентиляции подаётся острый пар. За счёт теплового расширения увеличиваются в размере шарики, занимают воздушное пространство и слипаются между собой.

Затем следует быстрая вентиляция плиты, чтобы охладить её и не нарушить структуру получившегося блока. Последним этапом перед разрезанием станет кондиционирование полученных плит для выравнивания давления в гранулах с атмосферным.

Нарезанные плиты направляются в склад и на отгрузку.

Использование утеплителя

Как любой лёгкий и наполненный воздухом материал, пенопласт может применяться как упаковка для техники, требующей бережной транспортировки. Но основное применение газонаполненные плиты как теплоизолирующий материал нашли в строительстве и отделке зданий.

Пенопласт тем более востребован, так как на его основе проектируется высотное строительство, создавая в блоках бетона наполненную утеплителем пустоту, чем существенно облегчая нагрузку на фундамент. Используют пенопласт и в производстве монолитов с неснимаемой опалубкой. Опалубкой служат пластины из термопласта.

Ограничивается применение вспененного полистирола на наружных фасадах без лицевой обработки, так как полимер разлагается под действием ультрафиолетового облучения. Внутри здания теплоизоляция может быть использована при условии защиты бетонной штукатуркой, так как у материала низкий предел термостойкости. Слой штукатурки в 3 см надёжно защитит конструкцию.

Наружная поверхность плиты также не может выдержать воздействия открытого огня. Пенопласт не поддерживает горения, но выделяет большое количество дыма и небезопасного.

С другой стороны, использование утеплителя для устройства заливных полов, основания фундамента оправдано, в силу своей технической характеристики. Применение пенопласта в сырых местах обусловлено его характеристикой как не воспринимающего плесень и бактерии.

Физико-механические свойства

Технические характеристики пенопласта таковы, что он намного превосходит некоторые строительные материалы по отдельным свойствам. Определяющие физические характеристики пенопласта:

• плотность;
• прочность на сжатие и изгиб;
• водопоглощение и воздухопроницаемость;
• теплоёмкость.

Плотность пенопласта измеряется в единицах кг/м3. Она составляет от 15 до 50 в зависимости от марки взятого материала. Это означает, что в воздухонаполненном материале всего 2% маточного вещества, остальное — газ.

Для пенопласта технические характеристики по теплопроводности являются определяющими. В зависимости от применяемой марки, этот материал при стандартной температуре в 20 градусов имеет показатели 0,033– 0,037 Вт/ м*К.

Это означает, что через квадратный метр площади поверхности с повышением температуры будет проходить количество тепла, меньше, чем у любых известных строительных и теплоизоляционных материалов. Поэтому можно использовать пенопласт как утеплитель, технические характеристики которого позволяют создавать дома термосы.

Водопоглощение пенопласта очень низкое, оно составляет в первые сутки 1% от объёма утеплителя, но потому, что заполняются открытые поры кромок, далее процесс замедляется и через месяц затухает. Но и воздухопроницаемость материала низка, поэтому использовать внутри помещений его не рекомендуют, нарушается воздухообмен.

Зато в этом материале нет условий для развития плесени и бактерий, так как нет внутренней влажности, которая и является питательной средой для микроорганизмов.

Хорошее шумопоглощение, малая сминаемость пенопласта сделали его основным материалом при создании подложки взлётной полосы аэродрома.

Химические свойства материала

Если рассматривать характеристики пеноплекса с химической точки зрения, то материал имеет в своей основе полистирол, который не является экологически безопасным. Но в общей массе его содержится около 2%. Однако и такое количество использовать в помещении с подогревом без изоляции использовать не стоит.

Структурные изменения в материале начинаются уже после 40 градусов, а в домашней обстановке имеются точки на конструкциях с температурой и повыше. Это места установки отопительного оборудования, установленные в доме камины и подобные нагреватели.

Поэтому слой теплоизоляции будет безопасным, если на нём имеется бетонная защита в 3 см. Такие стены выдержат нагрев в случае пожара в течение 30 минут, а прикрытый декоративной плиткой пеноплекс через 5 минут начнёт выделять удушающий дым.

Для взаимодействия с абсолютным большинством агрессивных и бытовых жидкостей материал нейтрален. Однако он не переносит воздействия органических растворителей, ГСМ и ЛВЖ из нефтепродуктов и ароматических углеводородов. Поэтому для приклеивания к конструкциям для этого материала применяются специальные составы.

Марки пенопласта

В зависимости от марки материала его химические и физические свойства изменяются. Свойства во многом зависят от соотношения открытых и изолированных ячеек в структуре материала. Чем выше марка, тем больше содержание закрытых капсул, тем прочнее материал.

В настоящее время на рынке строительной продукции представлены следующие модификации: ПСБ-15, 25, 35, 50. При этом самым слабым по своим качествам является ПСБ-15.

Если в марке присутствует буква С то этот материал в своём составе имеет антипирины и более огнестоек, чем обычный пенопласт. Марка ПСБ-50 используется как материал для строительства дорожного покрытия и применяется для стяжки полов.

Недостатки материала

Основным недостатком является низкая температурная стойкость материала. Если структурные изменения начинаются после 40 градусов, то даже внешние утеплённые балконные конструкции летом несут вредные выделения.

Температура летом на балконе, закрытом стеклопакетами выходит далеко за названную. А долговечность материала зависит от устойчивости его структуры. Вряд ли на балконе утеплитель будет выполнять свои функции заявленное количество лет.

Низкая воздухопроницаемость материала делает воздухообмен в жилом помещении затруднённым и это требует дополнительной установки кондиционеров. Для утепления фасадов этот материал нуждается в изоляции от солнечных лучей и нагревания.

Для внутреннего утепления он опасен при проведении в нём внутренней проводки и случаев короткого замыкания проводки внутри пенопласта. Тогда ядовитый газ будет выделяться независимо от того, произошло возгорание или нет.

Пенопласт механически непрочен и сам нуждается в защите.

Представить пенопласт как лучший утеплитель нет оснований. Как любой искусственно созданный термопласт, он может применяться с учётом его физических и химических свойств. И выбирая материалы для строительства, следует прежде хорошо ознакомиться с их характеристиками. Пенопласт является хорошим теплоизолятором, но применять в жилых помещениях его следует ограниченно.