Виды пенопластов и их особенности
Пенопласты - органические материалы с высокой пористостью, полученные из синтетических смол. По степени прочности подразделяют жесткие, полужесткие и эластичные пенопласты. По структуре полимера используемого при изготовлении пенопласта выделяют термопластичные (в основе лежат полимеры с линейной структурой, - полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен) и термореактивные пенопласты (в их основе полимеры с пространственной структурой).
Одним из важных факторов определяющим качество пенопластов является соотношение числа открытых и закрытых пор в их структуре. Физико-механические свойства конечного продукта улучшаются с увеличением содержания закрытых ячеек.
Такую замкнутую ячеистую структуру имеют полистирольные и поливинилхлоридовые пенопласты, а также жесткие пенополиуретаны. Это предопределяет широкое распространение перечисленных пенопластов в качестве теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях, в использовании их как элементов наружного декора зданий и помещений. Самые широко распространенные материалы из газонаполненных пластмасс это пенопласты, экструдированный пенополистирол и полистиролбетон.
Пенополистирол
По технологии производства изделия из пенополистирола можно разделить на два класса, которые существенно разнятся своими свойствами. Первый класс изделий формируют путём спекания гранул друг с другом при повышенных температурах. Изделия второго класса изготавливают путем смешивания гранул полистирола при высоких температурах с последующим введением вспенивающего агента и выдавливанием из экструдера. На характеристики пенополистирола влияет технология его производства. Пенополистирольные плиты характеризуется низкой теплопроводностью и плотностью, при этом прочность пенополистирола позволяет применять его в качестве конструктивного элемента, способного нести значительные нагрузки в течение длительного времени. Также основным отличием пенополистирола является его низкая гигроскопичностью. Поглощение влаги пенополистиролом крайне мало, что позволяет пренебречь его влиянием на теплопроводность. До недавнего времени широкое применение пенополистирола в строительстве ограничивалось его горючестью. Однако и эта проблема решена. В настоящие время в строительстве применяются трудновоспламеняемые марки пенополистирола, содержащие специальные добавки подавляющие самостоятельное горение, которое наблюдается только в прямом контакте с открытым пламенем и затухает при прекращении контакта с открытым пламенем.
Марки пенополистирольных пенопластов, применение и технические характеристики
Полистирольные пенопласты марки ПСБ-С-15 имеют самую маленькую плотность и применяется в звуковой и теплоизоляции любых конструкций, которые не подвергаются сильному механическому воздействию (данной маркой утепляют бытовки, контейнеры, вагоны, бесчердачную кровлю, пространства между стропилами). По внешнему виду пенопласт марки ПСБ-С15 выглядит как вспененный термопласт белого цвета, состоящий из сплавившихся гранул. Этот материал биологически безопасен, устойчив к воздействию влаги, старению, не подвержен воздействию вредных микроорганизмов.
Пенопласт марки ПСБ-С-25 представляет собой практически идеальное сочетание цены и качества: его теплопроводность вполне достаточна для использования в средней полосе России. Пенопласты марки ПСБ-С-25 применяется и рекомендуется для утепления фасадов, полов, стен, лоджий в зданиях и кострукциях различного назначения. Является самой распространенной и универсальной маркой пенополистирола. По внешнему виду пенопласт марки ПСБ-С25 - вспененный, белого цвета, состоящий из сплавившихся гранул. Пенопласт биологически безопасен, устойчив к воздействию влаги, старению, не подвержен воздействию вредных микроорганизмов.
Пенопласт марки ПСБ-С-35 широко используется для утепления фундаментов, утепления подземных коммуникаций, а также, например, подъездных стоянок автомобилей. Используется с целью предотвращения промерзания и вспучивания грунтов, для отвода стоков и укрепления откосов при разбивке газонов, спортивных площадок и строительстве бассейнов. Пенополистирольные плиты данной марки идеально походят для использования на поверхностях контактирующими с неблагоприятными внешними факторами. Отлично режется, подходит для фигурной резки и создания перегородок и подвесных потолков. Обладает немного большими теплофизическими характеристиками, чем ПСБ-С-25 и зачастую применяется при строительстве домов в наиболее суровых климатических условиях. Кроме того, применяется при изготовлении многослойных панелей в т.ч. железобетонных, теплоизоляции фундаментов и подземных коммуникаций, а так же во всех местах, где требуется повышенная восприимчивость к механическим нагрузкам. На вид пенопласт ПСБ-С35 белый, достаточно жесткий, состоящий из сплавившихся гранул. Данный пенопласт биологически безопасен, устойчив к воздействию влаги, старению, не подвержен воздействию вредных микроорганизмов.
Пенопласт марки ПСБ-С-50 способен выдерживать большие механические воздействия. Активно используется при строительстве автодорог в заболоченной местности, для предотвращения промерзания грунтов и вспучивания грунтов. Он применяется при устройстве полов и межэтажных перекрытий, при монтаже многоэтажных холодильников.
ПСБС-50 кладётся под бетонную стяжку полов зданий различного назначения, в том числе и промышленного. Высокая прочность позволяет использовать пенополистирол ПСБ-С-50 не только для теплоизоляции полов в промышленных зданиях, гаражах, амбарах, стоянках, обустройства обогреваемых дорожек, ровных площадок, но и для строительства автодорог в условиях слабых и подвижных грунтов.
Технические характеристики марок полистирольных пенопластов согласно ГОСТ 15588-86
|
Наименование показателя |
Норма для плит марок |
|||||||
|
высшей категории качества |
первой категории качества |
|||||||
|
15 |
25 |
35 |
50 |
15 |
25 |
35 |
50 |
|
|
Плотность, кг/м3 |
До 15 |
От 15,1 до 25,0 |
От 25,1 до 35,0 |
От 35,1 до 50,0 |
До 15,0 |
От 15,1 до 25,0 |
От 25,1 до 35,0 |
От 35 до 50,0 |
|
Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации, МПа, не менее |
0,05 |
0,1 |
0,16 |
0,2 |
0,04 |
0,08 |
0,14 |
0,16 |
|
Предел прочности при изгибе, МПа, не менее |
0,07 |
0,18 |
0,25 |
0,35 |
0,06 |
0,16 |
0,2 |
0,3 |
|
Теплопроводность в сухом состоянии при (25±5)°С, Вт/(м·К), не более |
0,042 |
0,039 |
0,037 |
0,04 |
0,043 |
0,041 |
0,038 |
0,041 |
|
Время самостоятельного горения плит типа ПСБ-С, с, не более |
4 |
12 |
||||||
|
Влажность, %, не более |
12 |
12 |
||||||
|
Водопоглощение за 24 ч, % по объему, не более |
3 |
2 |
2 |
1,8 |
4 |
3 |
2 |
2 |
Экструдированный пенополистирол
Технологический процесс экструдирования позволяет получить материал с равномерной, мелкоячеистой структурой, состоящей из практически полностью закрытых ячеек.
Благодаря своей структуре экструдированный пенополистирол обладает целым рядом свойств, отличающих его от большинства других изоляционных материалов.
Теплопроводность материала чрезвычайно низка и состовляет менее 0,03 Вт/м
Поглощение влаги данным материалом составляет менее двух десятых процента от общего объема, и обеспечивает пренебрежимо малое изменение теплопроводности во влажных условиях, что позволяет с успехом применять экструдированный пенополистирол без дополнительной гидроизоляции. Прочностные характеристики экструдированного пенополистирола напротив, очень высоки. Экструдированный пенополистирол обладает отличной химической стойкостью по отношению к большинству используемых в строительстве материалов, исключая органические растворители, бензин и кислоты. Экструдированный пенополистирол может приклеиваться горячим битумом, обладает хорошей стойкостью к промерзанию, и хорошо сохраняет свои теплоизоляционные свойства. Изменение свойств материала после 1000 циклов замораживания-оттаивания не превышает 5%. Благодаря высоким теплотехническим и прочностным свойствам экструдированный пенополистирол широко используется для изоляции фундаментов, стен подвалов, теплоизоляции стен и фасадов, с последующим нанесением на теплоизоляционные плиты штукатурки или других облицовочных материалов, а также при изготовление "сэндвич-панелей", теплоизоляция полов, устройстве эксплуатируемых кровель.
Полистиролбетон
Пенополистиролбетон представляет собой композиционный материал, представляющий собой разновидность лёгкого бетона. Наполнителем полистиролбетона являются вспененные гранулы полистирола, а связующим средством цемент. По своему функциональному назначению пенополистиролбетон близок к ячеистым бетонам. Отличает полистиролбетон его чрезвычайно низкое водопоглощение составляющие не более 4%, что обусловливает стабильность его теплоизоляционных свойств. Коэффициент теплопроводности полистиролбетона зависит от плотности материала.
Ограничение широкого распространения полистиролбетона, до недавнего времени, обуславливалось отнесением его к группе слабогорючих материалов, однако и эта проблема была решена. Были разработаны разновидности пенополистробетона низкой горючести, например, симпролит-пенополистиролбетон, что сняло многие ограничения по использованию этого материала. Плотность изделий из пенополистиролбетона зависит от назначения изделия, и варьируется в диапазоне 0,135...0,068 мг/(м"ч"Па).
Изделия из пенополистиролбетона применяют в качестве теплоизоляционного материала в стенах, перегородках и покрытиях зданий различного назначения. Их используют также для возведения самонесущих стен и перегородок, а также для заполнения каркасов при каркасно-монолитном домостроении.