Экскрудированный пенополистирол: использование в строительстве

Утепление дома - полезная и приятная (на перспентиву) затея, особенно, ногда делается всё с умом. В целях утепления домов производится целый ряд разнообразных материалов, объединенных общей для всех категорией - утеплители, но различным содержанием, харантеристинами и, соответственно, сферами применения. Поэтому то, что позволено минеральной вате, не позволено пенопласту, и наоборот. Знать об этом нужно до начала работ и понупни материалов.

Все виды пенопластов относятся к категории газонаполненных полимеров - органических высокопористых материалов, получаемых из синтетических смол. Из-за различного исходного сырья технология вспенивания позволяет получать схожие по свой¬ствам варианты: полистирольные и пенополистирольные, полиуретановые и пенополиуретановые, полиэтиленовые, полиэфирные материалы, из феноловой пены.

Благодаря низкой средней плотности, отличным тепло- и звукоизоляционным характеристикам, повышенной удельной прочности, а также ряду ценных технологических и эксплуатаци¬онных свойств, пенопласты имеют широкое распространение в сфере строительства. Однако большинству газонаполненных пластмасс присущи определенные недостатки, существенно ограничивающие воз¬можность их применения.

Самый популярный вид газонаполненных полимеров - экструдирован¬ный пенополистирол. По-английски пенополистирол называется EPS (Expanded Polystyrene), а экструдированный - XPS (eXtruded Polystyrene).

Технологию его производства разработала в 50-х годах американская компания The Dow Chemical Company.

Суть процесса заключается в смешивании гранул полистирола при повышенной температуре со вспенивающим веществом и последующим выдавливанием полученной массы из экструдера. В ходе совершенствования технологии и повышения экологичности производства в качестве вспенивающего агента использовались поначалу жёсткие фреоны, затем смеси жестких и мягких фреонов, мягкие фреоны и, наконец, безфреоновые системы на основе С02.

Ещё в конце 90-х годов некоторые европейские страны полностью запретили применение фреоносодержащих теплоизоляционных материалов, подтолкнув производителей на перевод своих производств на безфреоновые вспениватели.

Экструзионная переработка обуславливает получение материала с закрытопористой микроячеистой структурой, что приводит к повышению его физико-механических характеристик при весьма низком водопоглощении и исходной влажности и, следовательно, резко увеличивает эксплуатационную долговечность во всех случаях применения с сохранением величины коэффициента теплопроводности, близкой к первоначальному состоянию. Эти свойства экструзионного пенополистирола позволили разработать новые эффективные конструкционные решения в теплоизоляции зданий и сооружений.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

Закрытая ячеистая структура обеспечивает уникальные свойства экструдированного пенополистирола. В первую очередь данный материал ценится крайне малым водопоглощением (менее 0,2% по объёму), что позволяет применять его в качестве утеплителя в конструкции подземных элементов зданий - подвалов, фундаментов, обходясь без дополнительной гидроизоляции. Возможность выполнять функции теплоизолятора, находясь во влажных условиях, свойственна только этому материалу и покачтонедоступнадля других. Теплопроводность экструдированного пенополистирола- 0,026 Вт/(м*К), в условиях повышенной влажности измененяется незначительно - в преде¬лах 0,001-0,002 Вт/(мхК).

Экструдированный пенополистирол сохраняет свои теплоизоляционные свойства после 1000 циклов замораживания-оттаивания. При этом изменение термического сопротивления не превышает 5%.

Помимо нулевой капиллярности и малого водопоглощения он обладает высокой прочностью на сжатие - важнейший физико-механический показатель теплоизоляции. Пенопласт и вата, имея низкую плотность и прочность, неприменимы для теплоизоляции нагруженных конструкций, в то время как определенные марки экструдирован¬ного пенополистирола, с плотностью не превышающей 45 кг/м2, выдерживают нагрузку в 50-70 т/м2.

Высокий показатель прочности позволяет применять XPS в конструкциях инверсионных кровель, для изоляции подземных частей зданий, промышленных полов и ледовых арен, а также при строительстве автомобильных, железных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов. Этот материал можно использовать в качестве несъемной опалубки стен и для изоляции мостиков холода.

Экструдированный пенополистирол морозостоек, долговечен, устойчив к воздействию химических веществ (за исключением органических растворителей, безводных кислот и бензина) и не подвержен гниению. Может приклеиваться горячим битумом. Современные разновидности пенополистирола относят к группе трудносгораемых материалов за счёт введения в состав эффективных антипиренов.

Экструдированный пенополистирол является экологически чистым материалом. Он не имеет запаха, не вызывает аллергии, не требует использования специальных средств защиты при работе с ним. В агросооружениях допускается применение ХР5 без дополнительной внешней облицовки, так как возможна его многократная очистка жидкостью под давлением и дезинфекция.

Экструдированный пенополистирол не имеет никаких ограничений, вызываемых температурным режимом, работать с ним можно в любую погоду, как в дождь, так и в холод, если вам самим это не мешает.

Поверхность плит может быть гладкая, в виде плотной корки, либо шероховатая (для повышения адгезии с соседними слоями конструкции). Форма кромки плит также может иметь различное исполнение: ровная, ступенчатая или «шип-паз».

Работа сданным материалом не требует особых навыков и монтаж вполне может осуществляться собственными силами. Плиты легко обрабатываются прямо на стройплощадке (хорошо режутся с использованием обычного ножа).

Крепятся плиты клеевыми составами, не содержащими растворителей, либо механически, при помощи анкерных креплений

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

При строительстве зданий плиты XPS применяются преимущественно при теплоизоляции полов по грунту, теплоизоляции подвальных помещений, эксплуатируемых крыш - там, где помимо теплоизоляционных качеств от материала требуется устойчивость к влаге.

Экструдированный пенополистирол морозостоек, долговечен, устойчив к воздействию химических веществ и не подвержен гниению. Он может приклеиваться горячим битумом в процессе гидроизоляции.

Также XPS используется для местной изоляции мостиков холода, как составляющая часть сэндвич-панелей, несъемной опалубки при монолитном домостроении.

Экструдированный пенополистрол незаменим в тех случаях, когда наряду с высокими теплоизоляционны¬ми свойствами необходимы высокие прочностные свойства материалов, а часто и химическая стойкость мате¬риала утеплителя. Преимущество плит экструзионного пенополистирола особенно очевидно при устройстве полов по грунту. Такое утепление эффективно при наличии в месте строительства близко расположенных водоносных слоев и грунтовых вод.

Плиты EPS при этом включаются в состав конструктива пола и выполняют теплоизолирующую, гидроизоляционную и несущую функцию, воспринимая и передавая нагрузку на основание. Кроме того, плиты пенополистирола рационально использовать в конструкции обогреваемых полов, используя как теплоизолирующие, так и несущие свойства материала утеплителя.

Плиты XPS малой толщины (10-20 мм) используются для теплоизоляции мостиков холода, а также для устройства температурных и деформационных швов в различных бетонных конструкциях и сооружениях. Мостики холода образуются в том случае, когда стройматериалы с высокой теплопроводностью, такие как бетон, находятся непосредственно под воздействием температур наружного воздуха.

Экструдированный пенополистирол используют для тепловой защиты (как правило, в качестве наружной теплоизоляции) заглубленных в грунт сооружений - вертикальная теплоизоляция. С их помощью создается так называемая тёплая «шуба» - плиты размещаются вертикально по внешнему периметру поверхности фундамента и цоколя отапливаемого здания.

Кроме того, широко применяется экструдированный пенополистирол и для утепления грунта, прилегающего к зданию, устраняя явление морозного пучения - горизонтальная теплоизоляция, или теплоизоляционная «юбка». Плиты в данном случае размещаются по наружному периметру ниже уровня заложения отмостки.

Пучинистые грунты - грунты, которые изменяют свой объём и свойства при промерзании - оттаивании. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пылеватые и мелкие пески. При замерзании грунта, содержащаяся в них влага расширяется и создает силы нормального и касательного пучения, которые, воздействуя на фундамент, могут вызвать его перемещение и деформации надфундаментных конструкций.

Использование экструдированного пенополистирола позволяет возводить фундаменты мелкого заложения, где плиты XPS значительно уменьшают глубину сезонного промерзания грунта в основании зданий, а также выполняют несущую функцию. При устройстве данных фундаментов плиты экструдированного пенополистирола размещаются вертикально по внешнему периметру поверхности фундамента и цоколя отапливаемого здания, а также горизонтально на глубине заложения подошвы фундамента.

Расположение плит экструдированного пенополистирола на внутренней поверхности стен чаще всего встречается при утеплении лишь некоторых помещений здания, балконов, лоджий.

Наружное утепление стен экструдированным пенополистиролом также возможно, но при выполнении некоторых обязательных условий. Низкая паропроницаемость данного материала играет в этом отношении отрицательную роль - здание, облицованное плитами XPS перестает «дышать», то есть выводить наружу пар и углекислые газы - продукты нашей жизнедеятель¬ности. Создается этакий пластиковый «мешок», регулирование микроклимата в котором полностью перекладывается на системы вентиляции. Поэтому утепление зданий пенополистиролом, особенно экструдированным, возможно только при устройстве качественной приточновытяжной системы вентиляции, запроектированной под конкретные условия. Само собой разумеется, это практически невозможно при утеплении ранее построенных домов. То же касается и утепления крыш.

В случаях утепления кровли строящегося здания, плиты экструдированного пенополистирола укладываются поверх стропил на сплошную обрешётку, создавая непрерывный теплоизоляционный контур. Поверх него укладывается гидроизоляция и сам кровельный материал. Размещение плит XPS между стропил приводит к образованию щелей между деревянными конструкциями и пенополистиролом, что сводит на нет все ваши старания.

Недопустимо утепление стен экструдированным пенополистиролом деревянных строений, будь то каркасный дом или сруб. Дерево, составляющее основу конструкции, в таких условиях незамедлительно начинает мокнуть, загнивать и разрушаться. ■

Уютный дом №4 (май 2015).rar