До недавнего времени такое чудо современной химии, как пенополистирол, или пенопласт, мало интересовал индивидуальных застройщиков и даже фирмы-подрядчики. Материал применялся в качестве упаковки и недорогого наполнителя холодильных камер. Ситуация кардинально изменилась с появлением строительного пенопласта. Сегодня основные технические характеристики пенопласта хорошо известны всем, кто профессионально занимается утеплением зданий при строительстве.
Свойства пенопласта плюсы и минусы
Структура пенопласта представляет собой материал, прессованный из мельчайших, газонаполненных шариков полистирола. Сам по себе полистирол не отличается какими-либо исключительными качествами, плотность пенопласта и его прочность не позволяли использовать полимер, кроме как в качестве упаковки и одноразовой посуды. С изменением структуры полистирол превратился в новый материал с отличающимися характеристиками:
- Низкая плотность пенопласта, находящаяся в пределах от 0,015 кг/л до 0,05 кг/л. Один кубометр пенопласта марки 25 будет иметь вес не более 25 кг;
- Благодаря сверхнизкой плотности и закрытым порам, препятствующим конвекции и теплообмену. Материал обладает рекордно низким коэффициентом теплопроводности, находящимся в пределах 0,038-0,039 Вт/м∙К. Для примера: у ближайшего конкурента — минеральной ваты аналогичный показатель превышает характеристики пенопласта на 20%;
- Плотность пенопласта и закрытая ячеистая структура обеспечивают водопоглощение на уровне не более 2% в сутки;
- Пенопластовый материал обладает неважной звукоизоляцией, стойкостью к патогенной микрофлоре и перепадам температур.
Прочность
Отдельно стоит упомянуть о двух важных характеристиках пенопласта: прочности и паропроницаемой. Прочность пенопласта напрямую зависит от его плотности. Например, для материала плотностью 15 кг/м3 прочность пенопластового листа составляет всего 0,7 кг/см2, тогда как для самого тяжелого – 2,5 кг/см2. Поэтому при утеплении полов под стяжку предпочитают использовать пенопластовые плиты плотностью не менее 25-30 кг/м3.
- Паро-проницаемость пенопласта ПСБС составляет всего 0,05 мг/м∙ч∙Па.
- Для сравнения, у древесины этот показатель равен 0,06 мг/м∙ч∙Па.
Поэтому облицовка стен пенопластовыми плитами не приводит к 100% закупорке стен, частично способность стен пропускать водяные пары сохраняется. Бетонные стены выгодно утеплять снаружи фасада, а кирпичные или деревянные – изнутри. Миф о нулевой влагонепроницаемой появился из-за того, что пенопласт иногда путают с экстрадированным пенополистиролом, плотность которого составляет более 40 кг/м3. Вот его паро- проницаемость практически равна нулю, как у металла.
Применение и основные марки пенопласта
Высокие изоляционные свойства пенопласта и относительно доступная цена. Сделали его материалом номер один для всевозможных утеплительных и изоляционных работ в строительстве:
- Пенопластовым материалом высокой плотности выполняют облицовку фасадов зданий, благодаря чему потери тепла могут быть уменьшены почти вдвое;
- Легкие пенопласты, малой и средней плотности, применяются для утепления крыш и внутренних помещений;
- Пенополистиролы средней и высокой плотности используются для утепления коммуникаций и водопроводных труб.
Пенопласт высокой плотности применяется в строительстве дорожного полотна, а материал средней плотности идет для изготовления СИП панелей.
СИП панель представляет собой пенопластовый лист толщиной 100-150 мм, обклеенный с двух плоскостей ОСБ плитами. Из такого материала строят двух или трехэтажные полноценные дома.
Кроме того, пенопластовый материал высокой плотности широко используется в моделировании, изготовлении деталей бытовой техники, одноразовых предметов быта и мебели.
Применение пенопласта в строительстве
Так как технические характеристики пенопласта в огромной степени зависят от его плотности. И для систематизации используется система обозначения марок пенополистирола. Использующая граничное верхнее значение удельного веса материала. На сегодняшний день на строительных объектах используется несколько основных марок пенопластовых листов:
- Пенополистирол малой и средней плотности, чаще всего это ППТ-10, ППТ-15 и ППТ-20, с удельным весом соответственно до 10, 15 и 20 кг/м3. Подобный материал обладает низким коэффициентом теплопроводности, поэтому может быть эффективно использован для утепления поверхностей, где не требуется высокой прочности изоляции, например, для внутренних помещений, коммуникаций;
- Марки ППТ-25, ППТ-30, ППТ-35, помимо утепления зданий, используются для звукоизоляции и теплоизоляции бетонных полов, цокольных этажей зданий, внутренних стен подвальных помещений, укрепления основания дорожного полотна, при изготовлении промышленного холодильного оборудования.
Толщина и звукоизоляция
Для утепления строительных конструкций, согласно ГОСТ №15588-86, применяется толщина пенопласта 30, 40, 50, 100 мм. Для средней полосы России достаточно двухслойной пенопластовой теплоизоляции, общей толщиной 70-80 мм и плотностью 25 кг/м3. Для северных широт потребуется пенопласт не менее 100 мм с плотностью 20 кг/м3. Нередко утепление выполняют из двух слоев пенопластовых листов. Первым укладывается лист высокой плотности, для того чтобы обеспечить максимальную прочность сцепления с бетоном или кирпичом, вторым слоем выкладывают материал низкой плотности, который выполняет функции барьера для точки росы и одновременно перекрывает стыки и швы первого слоя.
Для звукоизоляции применяются марки ППТ-10, ППТ-15 с прослойками из волоконных материалов. Наиболее популярные размеры пенопласта для утепления стен 50х100 см и 100х200 см. Чем больше размер листа, тем дешевле материал. В большинстве случаев для утепления приходится пенопластовые плиты резать с помощью терморезаков на небольшие фрагменты, так что первоначальные размеры листа не имеют особого значения.
Преимущества и недостатки пенопластового материала
Обладая низкой плотностью и ячеистой структурой, пенопласт не является идеальным материалом для звуковой изоляции. Исходный полистирол обладает высокой упругостью, поэтому даже во вспененном виде полистирольные шарики снижают звуковое давление всего лишь на 4 децибела.
Для того чтобы получить качественную звукоизоляцию, необходимо установить несколько пенопластовых листов низкой плотности с рельефной поверхностью. При отсутствии такового материала поверхность плит нарезают гребенками фрезами в виде нерегулярной волны. В этом случае можно получить снижение звукового давления в три и более раза. Для обеспечения максимального подавления шума пенопластовые плиты низкой плотности совмещают с засыпным или волоконным изолятором.
Наиболее существенным недостатком является его огнеопасность. Согласно ГОСТу, наиболее горючий пенопластовый материал низкой плотности причисляется к 4 классу горючести. И должен затухать уже через 4 секунды после образования точечного горения.
На практике огнестойкость существенно зависит от дополнительных факторов, например, от внешнего покрытия и высоты, на которой находится слой утеплителя. При облицовке утепления из пенопласта низкой плотности панелями сайдинга с высотой стены более 4 м, в случае возгорания образуется вертикальная тяга воздуха под облицовкой, приводящая к быстрому распространению фронта тления.
Подведем итоги
На сегодняшний день производители разрабатывают все более новые и совершенные марки пенопласта. Для облицовки жилых зданий предлагается использовать материал с большим содержанием антипиренов. Для внутренних помещений домов используются сверхчистые материалы. А для обустройства изоляции фундаментов и цокольных этажей применяются многослойные листы высокой плотности с включениями резольных смол и карбамидов.
