Теплоизоляция пенопласта характеристики

Пенопласт – характеристики и свойства утеплителя

Пенопласт — это современный строительный материал, который применяется для теплоизоляции зданий и сооружений. Может использоваться как для наружных, так и для внутренних работ. Пенопласт характеристики которого мы рассмотрим в данной статье имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Данный материал необычайно востребован и пользуется повышенным спросом у застройщиков и строительных организаций.

• Пенополистирол — характеристики и критерии выбора

На рынке строительных материалов представлен огромный выбор пенополистирольных плит. Высокая теплопроводность плит утеплителей зависит от их вида. Например: лист пенопласта ПСБ-С 15 обладает до 15 кг/м3 плотностью и 2 см толщиной. Для листа от 2-х до 50 см плотность составляет не более 35 кг/м3. При сравнении пенопласта с другими подобными материалами можно легко проследить зависимость теплопроводности пенополистирольных плит от его толщины.

Так, например: теплопроводность пенопласта 50 мм, больше в два раза, чем у минеральной ваты такого же объема, в таком случае теплопроводность пенопласта, толщина 150 мм, вообще в 6 раз превысит эти показатели. Базальтовая вата, тоже очень сильно проигрывает пенопласту.

Для того чтобы применить один из способов изоляции, необходимо верно выбрать габариты материала. По следующему алгоритму можно выполнить расчет:

• Необходимо уточнить общее тепло-сопротивление. Эта величина зависит от региона, в котором необходимо выполнить расчет, а именно от его климата.
• Для вычисления тепло-сопротивления стены можно воспользоваться формулой R=p/k, где ее толщина равна значению р, а k-коэффициент теплопроводности пенопласта.
• Из постоянных показателей можно сделать вывод, какое сопротивление должно быть у изоляции.
• Нужную величину можно вычислить по формуле р=R*k, найти значение R можно исходя из предыдущего шага и коэффициента теплопроводности.

Обзор технических характеристик

Существуют разные марки пенопласта, каждая из которых имеет собственный набор свойств и параметров. На основании этой информации следует делать выбор.

Показатель коэффициента теплопроводности

Замкнутые ячейки представляют структуру пенопласта, благодаря чему утеплитель данного вида приобретает способность задерживать тепло в помещении. Коэффициент теплопроводности составляет: от 0,033 до 0,037 Вт/(м*К).

За счет низкой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокая степень энергосбережения.

Эффективным считается утеплитель, значение данного параметра которого составляет не более 0,05 Вт/(м*К). Существуют и более действенные материалы, однако, средние характеристики пенопласта позволяют успешно применять его до сих пор.

Звукоизоляционные качества, защита от ветра

Наилучшим для защиты от посторонних шумов является материал, который имеет следующие технические характеристики: низкую теплопроводность и одновременно с тем способность пропускать воздух. Под эти критерии подходит пористый пенопласт. Это означает, что утеплитель данного вида отлично справляется с задачей по защите объекта от шума.

Причем, чем значительнее толщина листа, тем лучше звукоизоляционные качества материала. Если нужно обеспечить защиту объекта от ветра, то пенопласт успешно решит и эту проблему, так как состоит из множества закрытых ячеек.

Влагопоглощение

Способность утеплителя данного вида поглощать воду довольно низкая, что позволяет считать его негигроскопичным. Показатель влагопоглощения при постоянном контакте с водой на протяжении суток соответствует 1%.

Материал равнодушен к воздействию влаги и практически ее не впитывает.

Это несколько больше, чем у пеноплекса (0,4%), но и меньше, чем у большинства некоторых других аналогов, например, минваты. Благодаря низкой гигроскопичности срок службы пенопласта значительно продлевается, так как снижается риск образования плесени или грибка.

Температурный режим

Рассматриваемый утеплитель не меняет своих свойств при существенном повышении температуры (до 90 градусов). Низкие значения также не оказывают пагубного влияния на материал данного вида, поэтому его задействуют, в частности, при теплоизоляции наружных стен. Но во время укладки с применением клеящего состава рекомендуется соблюдать температурный режим: не ниже +5 и не более +30 градусов.

Влияние внешних факторов

К таковым относят: перепады температур, ветровая нагрузка, дожди, снега и любой механический источник давления. Прочность листа пенопласта невысока под воздействием последнего из рассмотренных факторов.

Благодаря своим теплоизоляционным характеристикам пенопласт получил широкое распространение при утеплении стен, кровли, потолка, балконов.

Это обусловлено малым весом и крупноячеистой структурой. Причем толщина материала практически не меняет ситуацию. Если сравнить его с пеноплексом, данный вариант отличается высокими прочностными характеристиками.

Степень устойчивости к химическим веществам и микроорганизмам

При контакте с рядом веществ свойства пенопласта не меняются, к таковым относятся: соляные растворы, щелочь, кислота, гипс, известь, битум, цементный раствор, некоторые виды лакокрасочных материалов (на основе силиконов и водорастворимые составы). Нужно избегать контакта утеплителя на основе полистирола с такими веществами: растворители, ацетон, скипидар, бензин, керосин, мазут.

Учитывая низкую гигроскопичность и закрытую структуру материала, пенопласт не обеспечивает подходящие условия для размножения вредоносных микроорганизмов.

Пожаробезопасность

Утеплитель относится к быстровоспламеняющимся материалам (категория горючести Г3 и Г4), однако, время его горения при условии устранения источника возгорания не превышает 3 сек.

Если выбрали утеплитель пенопласт, знайте, он плохо противостоит горенью

Будет заблуждением считать такой материал полностью безопасным, но все же его часто используют, что обусловлено выделением меньшего количества энергии при горении, а также самопроизвольным затуханием.

Достоинства и недостатки

Рассматривая технические характеристики пенопласта, в заключение стоит подвести итоги о положительных качествах материала и отдельных недостатках.

Итак, преимущества использования в качестве утепления:

• Доступная стоимость.
• Низкая теплопроводность обеспечивает пенопласту высокие характеристики теплоизоляции.
• Легкий вес и простой монтаж.
• Низкая гигроскопичность.
• Экологическая безопасность.

Недостатков немного, но они присутствуют:

• Горючесть. При выборе отдайте предпочтение усовершенствованной продукции, в составе которой присутствуют антипирены. Они снижают температуру воспламенения и обеспечивают самозатухание после прекращения воздействия открытым огнем.
• Пенопласт разрушается под воздействием УФ лучей и отдельных химических составов, поэтому требует защиты.

Применение плит пенополистирола снаружи без дополнительной отделки нецелесообразно.

По своим техническим характеристикам пенопласт не уступает другим материалам с теплоизоляционными свойствами, а во многом даже превосходит их. Для получения качественной теплоизоляции стен важно правильно определить необходимую плотность материала и толщину плит. Вычисления ведут с учетом климатических особенностей региона и характеристик стен строения.

Состав пенопласта

Для изготовления пенополистирола используется собственно полистирол или же сополимеры стирола. Здесь нужно учитывать эти вещества экологически чистые и химически нейтральные. Что позволяет использовать пенопласт даже как тару для продуктов питания! Также в пенопласт марки СПБ-С добавляют антипирены, что делает материал трудносгораемым, существенно увеличив его пожаробезопасность, не нарушив при этом физические свойства утеплителя.

Несмотря на свою внушительную историю, пенопласты являются отличными современными теплоизоляционными строительными материалами, которые по своим практичным физико-химическим характеристикам на порядок превосходят материалы аналогичного назначения.

Свойства и характеристики пенопласта

К числу основных свойств пенопласта относятся:

• Низкая теплопроводность

Пенопласт обладает очень низкой теплопроводностью, что делает его превосходным изолятором, использующимся на различных стадиях строительного производства. Однако, вместе с повышением плотности материала эти характеристики несколько изменяются в большую сторону. При этом он может использоваться в диапазоне температур от -50 до +75 градусов.

• Звукоизоляция и шумопоглощение

Благодаря своей ячеистой, пористой структуре пенопласт обладает некоторыми звукоизолирующими свойствами, возрастающими при увеличении его толщины. Однако, его нельзя назвать хорошим звукоизолятором, так как эффект шумопоглощения при его использовании очень низок (всего -4дБ).

• Паропроницаемость, водопоглощение, влажность

Даже будучи полностью погруженным в воду, пенопласт впитывает в себя очень незначительное ее количество. Поэтому данный утеплитель хорошо подходит для устройства теплоизоляции подземных сооружений и фундаментов.

• Устойчивость к температурным колебаниям, пожаростойкость

Пенопласт относится к материалам 3-4 класса горючести. Температура самовозгорания этого утеплителя составляет +491°С, а это в 1,8 раза выше по сравнению с древесиной (+260°С) и в 2,1 раза больше, чем у бумаги (+230°С). Пенополистирольные плиты, в составе которых присутствует антипирен (содержит букву С в маркировке), плохо поддерживают горение и при своевременной локализации источника горения могут полностью погаснуть в течение нескольких секунд. Класс горючести для них снижен до Г2-Г1. Однако, со временем эти свойства пенополистирола могут ухудшаться, как и показатель пожаробезопасности.

• Стойкость различным видам химических и бактериальных воздействий

Рассматривая технические характеристики пенопласта, нужно отметить, что материал отличается высокой устойчивостью к воздействию химических веществ широкого спектра. Он хорошо сохраняется при продолжительном контакте с растворами различных солей (что позволяет его использовать в морской воде), мыльными составами и отбеливающими веществами (перекисью водорода, гипохлорит и т.д.), кислотами (исключение составляют концентрированные азотная и уксусная кислота), гипсом, водорастворимыми клеящими составами, битумом, известью и т.д.

Из-за своего синтетического происхождения этот утеплитель не поражается бактериями и болезнетворными микроорганизмами. Это наблюдение подтверждает практический опыт: после 18 месяцев наблюдения за пенопластом при эксплуатации в условиях субтропического климата, наиболее благоприятного для развития грибков и бактерий, на нем не было выявлено абсолютно никаких следов бактериального поражения.

Однако, вместе с этим плиты пенополистирола могут разрушаться под воздействием грызунов и термитов. Также, отрицательное воздействие на пенопласт оказывают прямые ультрафиолетовые лучи, определенные виды лаков и растворителей, такие вещества как толуол, ацетон, бензол.

Несмотря на свою относительно небольшую плотность, в среднем составляющую 0,015-0,05 г/см 3 (Для сравнения: плотность воды составляет 1,0 г/см 3 ), пенопласт обладает достаточно высокой прочностью на сжатие и растяжение. Поэтому он может эксплуатироваться под значительными нагрузками. В частности, одной из областей применения полистирольного пенопласта является строительство взлетно-посадочных полос в аэропортах. При этом прочность пенопласта напрямую зависит от толщины его листов и правильности их укладки.

• Экологическая безопасность

Пенополистирол относится к числу нейтральных материалов, которые в процессе своего использования не выделяют в окружающую среду отравляющих и токсических веществ, оказывающих вред здоровью человека.

Таким образом, технические характеристики пенополистирола соответствуют технологическим нормам для утеплителей нового поколения и его можно назвать универсальным изолятором, подходящим для устройства внутренней и наружной теплоизоляции помещений различного типа.

Технология утепления лоджии пенопластом описана в нашей отдельной статье.

А про характеристики пенополиуретана как утеплителя вы узнаете из другого материала сайта.

О том, как самостоятельно сделать инфракрасный обогреватель читайте тут.

Пенопласт — характеристики, плотность

Пенопласт представляет собой ячеистую вспененную массу, это наполненный газом полимер, в связи с тем, что ячейки пенопласта наполнены газом, то плотность пенопласта намного ниже плотности материала, из которого его изготавливают. Благодаря наполнению газом технические характеристики пенопласта определяются высокими показателями теплоизоляции и шумоизоляции.

В зависимости от того, из какого материала делают пенопласт, технологии его обработки, получают продукт, который в некоторой степени отличается от других. Это обуславливает наличие определенного спектра разновидностей пенопласта, которые применяются в зависимости от среды и условий.

Технические характеристики пенопласта

Популярность пенопласта, как строительного материала, обусловлена, прежде всего, его способностью к высокой тепло- и звукоизоляции, к примеру, теплопроводность пенопласта примерно в три раза ниже теплопроводности дерева. Пенопласт легок, что облегчает его монтаж, он также безвреден, среда пенопласта является непригодной для жизни различных микроорганизмов, что положительно отражается на его долговечности.

Также стены, которые утеплены пенопластом, не нуждаются в дополнительной теплозащите, также пенопласт отличается очень низким уровнем гидроскопичности, то есть он почти не поглощает влагу. Все эти технические характеристики пенопласта позволили ему занять одно из ведущих мест среди остальных стройматериалов.

Виды и плотность пенопласта

Пенополистирол название пенопластов, которые изготавливаются на основе полистирола. Для изготовления пенопласта на основе полистирола могут применяться воздействие пресса, беспрессовый способ, экструзионным способом, также имеет место применение литья пенопласта под давлением.

Выделяют такие типы полистирола как:

• марку ПС;
• марку ПСБ.

Сырьем для изготовления пенополистирола марки ПС является эмульсионный полистирол типа Б (который находится в порошкообразном состоянии) и порофоры, а для производства пенополистирола ПСБ – суспензионный полистирол, который находится в гранулированном виде.

Полистирольные пенопласты — это сгораемый продукт; но если добавить к ним антипиренов, то получится материал, который очень трудно сгорает (вид ПСБ-С). Добавление антипиренов не оказывает заметного воздействия на физико-химические, технические характеристики пенопласта.

Поры полистирольных пенопластов, в подавляющем большинстве случаев, являются закрытыми, это содействует тому, что полистирольные пенопласты устойчивы к действию пресной и морской воды, кислот, щелочей, спиртов, но не являются устойчивыми к воздействию растворителей органического типа, таких как бензол, бензин и других нефтепродуктов.

Для полистирольных пенопластов характерным уровнем средней плотности является показатель, варьирующийся от 40 до 200 кг/м3, а для полистирольных пенопластов вида ПСБ — от 20 до 40 кг/м3.

Пенопласты, которые изготавливают из полиуретана, принято называть пенополиуретанами.

Пенополиуретаны производят в результате очень сложных реакций, которые происходят при смешивании полиэфира, диизоцианата или полиизоцианата, агента, который вспенивает при участии определенных катализаторов, эмульгатора и различного рода добавок. Изменяя состав подобной смеси, можно получать пенополиуретаны с различными, очень варьирующимися свойствами.

Принято применять простые полиэфиры и некоторые их сложные виды. По типу полиэфира производители получают жесткие или гибкие, довольно эластичный пенополиуретаны. Катализаторы помогают регулировать реакцию образования полиуретана, в основном это его вспенивание и отверждение. Эмульгаторы – это вещества, имеющие поверхностно-активный характер, они позволяют производителю получить равномерную структуру пенополиуретана, который однороден по своим свойствам.

В виде добавок для изготовления пенополиуретана используют газообразователи – сложные вещества, которые необходимые для обеспечения пористости изготавливаемого материала, антипирены, которые способствуют повышению его огнестойкость, и различные красители. Пенополиуретан производят постоянным непрерывным способом, способами заливки и напыления. Для современной промышленности характерен выпуск различных эластичных и жестких пенополиуретанов.

Его средняя плотность колеблется от 40 до 70 кг/м3.

Поливинилхлорид – это термопластичный полимер, в котором, стоит отметить, содержится до 56, 8% связанного хлора, что позволяет обеспечить его низкий уровень горючести, если его сравнивать с полистиролом, что позволяет определить его к группе трудно сгораемых и слабо воспламеняемых материалов.

Пенопласты на базе поливинилхлорида производят:

• прессовым (жесткие пенопласты ПХВ-1, ПХВ-2, эластичные ПВХ-Э) методом;
• беспрессовым (жесткий пенопласт ПВ-1) способом.

В качестве исходного полимера берут латексные поливинилхлориды типов ПВХ-Л5, ПВХ-Л7, как газообразователи отдается предпочтение порофору ЧХЗ-57, бикарбонату натрия углекислому аммонию. Чтобы произвести эластичные пенопласты, вводятся специальные вещества, называемые пластификаторы.

При использовании для теплоизоляции пенопластов из поливинилхлорида вполне есть высокая вероятность того, что может возникнуть коррозия изолируемых металлических поверхностей как следствие выделения хлор-ионов, которые, в свою очередь, образовываются из-за частичного разложения полимера, который в свою очередь содержит соединения хлора. Поэтому эти материалы обычно проверяют на содержание в них свободного хлор-иона.

Пенопласт ПХВ имеет очень жесткую замкнуто-ячеистой структурой. Его цвет варьируется от ярко-белого до желтого. Он очень стоек к влиянию действия нефти и керосина. Важно отметить, что этот продукт отличается высоким уровнем трудосгораемости.

Промышленность производит пенопласт ПХВ-1 средней плотностью 85-115 кг/м3 и ПХВ-2 средней плотностью 150-195 кг/м3. Теплопроводность его варьируется от 0, 035 до 0, 058 Вт/(м·К). Также для него характерен довольно-таки низкий уровень водопоглощаемости.

Значение плотности пенопласта

Значение плотности пенопласта можно выразить в трех аспектах, во-первых, что собственно значит показатель плотности — «плотность пенопласта» определяет во многом его вес, то есть чем выше плотность материала, тем выше будет и его вес. Вес определяет удобство пользования материалом при монтаже, легкий материал легче монтировать, но при этом возникают определенного рода трудности, когда работа проходит на сильном ветру.

Также в этом аспекте плотность играет роль как определитель прочности материала, его способности выдерживать нагрузки.

Плотность в некотором смысле влияет также на теплопроводность пенопласта, его водонепроницаемость, сопротивляемость различным воздействиям химических веществ. То есть, в принципе, чем выше плотность пенопласта, тем он прочней, надежней. Но это не всегда зависит от плотности, более определяющую роль играет то, из каких полимеров изготовлен продукт, какие технологии использовались при его производстве.

Что касается второй стороны вопроса, то есть с позиции производителя, чем выше плотность пенопласта — тем выше его себестоимость, следовательно, продукт дороже. Читайте в нашей следующей статье, чем склеить пенопласт между собой и кокой клей для этого лучше выбрать.

Подведем итог

Вопрос о значении плотности пенопласта, по своей сути, можно рассматривать неоднозначно. С одной стороны говорят, что плотность — это совсем ненужный показатель, что необходимо указывать только прочность и теплопроводность (согласно Европейским стандартам на продукции пенопласта указываются только прочность и теплопроводность, как его важнейшие характеристики). Но что же делать с его гидроскопичностью и другими важными аспектами, при выборе продукта, ведь в регионах с очень повышенной влажностью это будет играть важную роль.

А ведь зная плотность покупаемого пенопласта можно самостоятельно, без особых усилий определить насколько он прочен, гидроскопичен, какова его теплопроводность. С другой стороны, повышая плотность продукции, производители пенопласта повышают свои доходы, при этом, не всегда обеспечивая потребителю качественный продукт, на который тот рассчитывает при выборе пенопласта.

Но опять же плотность материала важный показатель, который, по вышеназванным причинам, должен иметь место при выборе того или иного вида, типа, марки пенопласта. Значит, все-таки, вопрос об уровне плотности, все-таки, имеет значение.

Пенополистирол (пеноплекс)

Методом экструзии производится экструдированный пенополистирол, метод заставляет полимер сначала плавиться, после этого образуется вязкая масса. Из твердого состояния гранулы переходят в вязко-тягучее, в результате чего получается единое жидкофазное вещество с цельной и прочной микроструктурой.

Экструдированный пенополистирол выглядит в виде массы закрытых ячеек, внутри которых находится газ, он гораздо прочнее пенопласта. Ячейки пенополистирола непроницаемы, они не имеют микропор, как у пенопласта, поэтому вода или газ не могут проникнуть внутрь ячеек. Сплошной массой выглядят ячейки пенополистирола, воздух или вода могут проникать только со стороны среза боковых поверхностей. В целом состоянии материал не может поглощать влагу, пар и многое другое извне.

У нас часто называют пенополистирол пеноплексом, поскольку отечественная марка экструдированного пенополистирола выпускается с таким названием, по сути, они являются одинаковым теплоизоляционным материалом. Также распространена марка полиспен, она находит применение в разных отраслях: сельском хозяйстве, в строительстве взлетно-посадочных полос, при закладке нефте- и газопроводов, с ним делают теплоизляционную прослойку в строительных конструкциях гражданского и промышленного типа.

С момента массового производства пеноплекс стал широко использоваться в строительстве как теплоизоляционный материал высокой прочности. Его всегда применяют для работ снаружи, поскольку для внутреннего утепления он не подходит, пенополистирол при высокой температуре может выделять стирол. Главными характеристиками материала являются:

1. Повышенная прочность на сжатии и сгибах.
2. Высокая плотность пеноплекса.
3. Не крошится в отличие от пенопласта.
4. Теплопроводность 0,028 Вт/м К.
5. Впитывает влагу не более 3% от своей массы, такой показатель не отражается на его теплоизоляции, прочности и структуре.
6. Обладает отличной звукоизоляцией.
7. Пеноплекс не боится насекомых и грызунов.
8. Не гниет и плохо горит.

Преимущества и недостатки серого пенополистирола

Серый пенопласт, как и любой другое изделие имеет как свои преимущества, так и не совсем лишен недостатков. Ниже мы приводим наиболее значимые характеристики.

Преимущества серого пенополистирола:

• лучше теплоизолирующие свойства при меньшей толщине теплоизоляции, примерно на 25% по сравнению с традиционными белыми плитами EPS;
• возможность уменьшить слой теплоизоляции;
• больший срок службы и повышенная устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Недостатки серого пенополистирола:

• более высокая стоимость материала;
• необходимость применения более мощных и более дорогих клеевых смесей;
• трудности, которые могут возникнуть в ходе монтажных плит.