Expandovaný polystyren. Vlastnosti, vlastnosti a použití materiálu

Mezi mnoha moderními tepelně izolačními materiály polystyrenová pěna postupně ustupuje do pozadí, ale některé vlastnosti jí neumožňují zcela ztratit svou pozici. Pojďme zjistit, co tento materiál je a jak efektivní, bezpečné a ziskové je jeho použití.

Obecná charakteristika

Styrofoam je pěnová pěna vyrobená polymerací styrenu. Výroba probíhá za použití látek, jako je methylenchlorid, isopentan atd. Během procesu polymerace se zavádějí do granulí polystyrenu – při zahřívání dochází k pěnění. Po vysušení, vlivem teploty vyšší než 150°C a tlaku asi 200 kgf/cm², je výsledný plynem plněný materiál slinován do velkých bloků, které jsou následně řezány na menší.

Materiál se velmi rychle stal komerčně životaschopným pro řešení problémů souvisejících s úsporou energie. Není divu, protože polystyrenová pěna je velmi lehká (98% vzduchu) a levná – stala se nepostradatelným materiálem při stavbě obytných panelových „termodomů“ a dalších budov.

„Chemická výplň“ zvaná polystyrenová pěna je již dlouho inzerována jako úspěšná alternativa k jiným tepelně izolačním materiálům. Některé výhody však mají velmi kontroverzní základ, a tak jsme sami zjistili, kde je pravda a kde fikce.

Mýtus první: dobrá izolace

Tepelně izolační vlastnosti tohoto materiálu závisí na způsobu výroby a provozních podmínkách:

• V normálním stavu, při teplotě +25°C, je součinitel tepelné vodivosti pěnového polystyrenu a jiných podobných izolačních materiálů 0,034-0 W/mK. Někteří výrobci toto číslo dokonce uvádějí na 045 W/mK.
• Struktura pěnového polystyrenu s nízkou hustotou (asi 17 kg/m³) vede ke zvýšení absorpce vody – údaj může dosáhnout 350-900 % hmotnosti. To je možné například v případě, že jsou vady na hydroizolačním koberci. U takových indikátorů bude koeficient tepelné vodivosti mnohem vyšší než koeficient uvedený v prvním odstavci.
• V obytných oblastech se vlhkost ještě zvyšuje. Za prvé, každý z živých lidí uvolňuje každou hodinu přibližně 100 gramů vlhkosti. Za druhé, během provozu se vlhkost zvyšuje po mytí, vaření atd. V takových podmínkách jsou standardní indikátory možné pouze s vysokou paropropustností izolace.

Paropropustnost pěnového polystyrenu

Oproti sklolaminátu a minerální izolaci má pěnový polystyren nízkou paropropustnost (cca 0 mg/mhPa), což pomáhá snižovat difúzi molekul vody stěnami o cca 06-50 %.

V domech zateplených pěnovým polystyrenem bude i při kvalitním větrání zvýšená vlhkost (více než 70 % při teplotě +19 °C). Takové indikátory přispívají k tvorbě hub.

Mýtus druhý: dlouhá životnost

Expandovaný polystyren vyrobený lisováním nebo nelisováním ztrácí svou schopnost udržet teplo poměrně rychle – během 8-10 let. Pro obytný dům je to katastrofálně krátká doba!

Takové indikátory jsou způsobeny nejen procesem přirozeného ničení materiálu, ale také neopatrným provozem domu nebo velkými opravami s použitím těkavých uhlovodíkových sloučenin. Ukazuje se, že počáteční užitek z použití pěnového polystyrenu se v budoucnu promění v mnohamilionové náklady na vytápění.

Uveďme jeden smutný příklad.

• Podzemní obchodní pavilon (Moskva). Vždy za pouhé 2 roky se na izolaci vytvořily obrovské trhliny. Tloušťka materiálu se výrazně snížila, ale hustota se naopak zvýšila téměř 4krát! To vše vedlo ke snížení koeficientu odporu prostupu tepla z 0,31 na 2,6 m² °C/W. Důvod: nebyly zohledněny teplotní a vlhkostní podmínky.

Výjimkou je extrudovaná polystyrenová pěna, velmi populární v Evropě. Doporučuje se však vyměnit pouze jako izolaci pro umělá jezírka nebo povrch cest, případně zajistit tepelnou izolaci sklepů. Za takových podmínek si extrudovaná polystyrenová pěna zachovává své vlastnosti po dobu až 50 let provozu.

Mýtus třetí: materiál šetrný k životnímu prostředí

Někdy můžete najít články, ve kterých se polystyrenová pěna nazývá materiálem šetrným k životnímu prostředí. Abychom zjistili, zda tomu tak je, připomeňme si, že proces polymerace polystyrenu neprobíhá úplně, ale pouze z 96–98 %. Kromě toho je tento proces reverzibilní a pod vlivem tepla, kyslíku a dalších látek vede k rozkladu polymerů a v důsledku toho k uvolňování styrenu. jaké to má následky?

• Styren se začne hromadit v obytných oblastech. I malé dávky, které člověk neustále dostává, vedou k onemocněním srdce, jater, dýchacího, reprodukčního a oběhového systému, včetně leukémie, neplodnosti a toxické hepatitidy. Styren je zvláště škodlivý pro tělo dětí a těhotných žen.
• Úroveň koncentrace styrenu závisí na teplotních podmínkách. Jak se zvyšuje, zvyšují se také emise styrenu. Při 25 °C to bude přibližně 104 gramů látky na 1 krychlový metr. metr materiálu. S ohledem na to, že maximální přípustná norma je 0 mg!

Ukazuje se, že i při běžné pokojové teplotě se uvolňuje 3-10x více škodlivých látek, než je přípustné. V létě se budovy zahřejí až na 80 stupňů a pak se dá mluvit i o 170násobku normy.

Podle výsledků výzkumu se až 15 % plynem plněné izolace rozloží během 10 let. Nejhorší ale je, že 60 % rozložených látek tvoří styren. Jediným možným řešením v tomto případě je snížit jeho maximální přípustnou míru přibližně 550krát. Vezmeme-li v úvahu, že se styren časem v těle hromadí (kumulativnost), nelze jej pro zateplení bytových domů vůbec použít, a to ani při snížení přípustné normy.

Posledním vážným nebezpečím použití pěnového polystyrenu je vysoké riziko požáru. Tento materiál má velmi vysokou teplotu spalování – více než 1000 °C. Takový plamen rychle vede ke zničení budovy, i když byla postavena z kovových konstrukcí.

Výkon

Pokusili jsme se vyvrátit všechny nejčastější mýty týkající se použití pěnového polystyrenu jako izolace. Závěr může být jen jeden – pěnový polystyren by měl být zcela vyloučen z procesu výstavby. Pouze v tomto případě se lze vyhnout takovým smutným událostem, jako je například požár v permském klubu „Lame Horse“, kde zemřelo 156 lidí.

Nyní existuje mnoho účinných náhrad za pěnový polystyren – což znamená, že již neexistuje jediný pádný důvod, proč nadále používat škodlivé materiály ve stavebnictví.

Expandovaný polystyren (pěna) je bílý izolační materiál skládající se z 98 % ze vzduchu, uzavřený v miliardách mikroskopických tenkostěnných buněk z pěnového polystyrenu. Výrobky z pěnového polystyrenu (pěny) jsou biologicky bezpečné a používají se mimo jiné k balení potravin. Expandovaný polystyren je odolný proti vlhkosti, odolný proti stárnutí a není náchylný k mikroorganismům. Jako nejúčinnější izolační materiály z pěnového plastu (pěnový polystyren) se již 30 let používají k tepelné izolaci střech, stěn, stropů a podlah v obytných a administrativních budovách. Snadné zpracování ruční pilou nebo nožem, nízká objemová hmotnost, schopnost lepení s různými stavebními materiály a snadné mechanické upevnění jsou nepochybnými přednostmi pěnového polystyrenu (pěny).

Vlastnosti polystyrenu

Expandovaná polystyrenová pěna je prakticky vodotěsná. Množství absorbované vody v poměru k hmotnostnímu objemu pěnového polystyrenu za rok se pohybuje v rozmezí 1,5–3,5 %. Na druhou stranu prodyšnost polystyrenové pěny výrazně převyšuje její propustnost pro vodu, to znamená, že stěna „dýchá“. Okolní teplota neovlivňuje nepříznivě fyzikální a chemické vlastnosti pěnového polystyrenu. Pěnový polystyren při teplotách do 90°C nemění své vlastnosti ani po delší dobu. Vnější stěny z pěnových polystyrenových bloků nejsou prakticky vystaveny atmosférickým vlivům.

Účely izolace z pěnového polystyrenu (pěna).

• snížení nákladů na instalační a stavební práce;
• úspora tepelné energie na vytápění;
• snížení nákladů na topné zařízení (snížením jeho množství);
• zvýšení užitné plochy budovy snížením konstrukční tloušťky stěn;
• zvýšení teplotního komfortu místnosti;
• zvýšení ekologické bezpečnosti stavební konstrukce.

Expandovaný polystyren (pěnový plast) má vysokou tepelně izolační schopnost, daleko převyšuje známé tradiční stavební materiály a dokáže zajistit dlouhou životnost každé stavby bez ohledu na klimatické podmínky.

Potřeba a výhody použití pěnového polystyrenu (pěny) ve stavebnictví

• Železobeton – 4,20m
• Cihla – 2,10m
• Expandovaný beton – 0,90m
• Dřevo – 0,45m
• Minerální vata – 0,18m
• Pěnový polystyren – 0,12m

Výpočet tepelné izolace pěnovým plastem

Požadovaná tloušťka tepelné izolace je stanovena v závislosti na klimatických podmínkách provozu a účelu budovy, navíc je třeba vzít v úvahu opatření na ochranu před kondenzací vlhkosti a úsporu energie. Tepelně izolační vlastnosti pěnového polystyrenu (pěny) jsou uvedeny v tabulce.

Tloušťka tepelné izolace, mm	Odolnost proti přenosu tepla, m² °C/W	koeficient prostupu tepla, W/m²? °C
40	1,00	0,83
50	1,25	0,68
60	1,50	0,58
70	1,75	0,51
80	2,00	0,45
100	2,50	0,37
120	3,00	0,31
130	3,25	0,39
140	3,50	0,27

Například pro zajištění minimální tepelné izolace průmyslových prostor s vytápěním 2000°C/den je tloušťka pěnového polystyrenu: pro střechu – 80 mm, pro stěny – 60 mm.

NEŠKODNÝ
Závěr Moskevského výzkumného ústavu hygieny pojmenovaného po. F. F. Erisman č. 03/PM8 potvrzuje, že při studiu konstrukcí doporučených pro stavbu s použitím pěnového polystyrenu nebyl ve vzorcích vzduchu nalezen žádný styren. Na celém světě je povoleno použití PSB-S jak ve stavebnictví, tak v nádobách na potraviny.
VZTAH K TEPLOTĚ
Krátkodobě odolává PSB-S teplotám 110°C, což umožňuje například krátkodobý kontakt s horkým asfaltem. V případech stálého vystavení zvýšeným teplotám se doporučuje nepřekračovat 80 °C, aby nedošlo k deformaci a smrštění. Spodní teplotní limit pro pěnový polystyren je 180°C.
POSTOJ K CHEMICKÉMU PROSTŘEDÍ A BIOLOGICKÝ DOPAD
Expandovaný polystyren je vysoce odolný vůči různým látkám, včetně mořské vody, solných roztoků, vápna, cementu, sádry, anhydridů, zásad, zředěných a slabých kyselin, mýdel, solí, hnojiv, bitumenu, silikonových olejů, alkoholů, lepidel, vodou ředitelných barev . PSB-S se ve vodě nerozpouští ani nebobtná, prakticky neabsorbuje vlhkost, je trvanlivý a odolný proti hnilobě. Není stravitelná pro zvířata a mikroorganismy, proto jimi není využívána jako potrava a nevytváří živnou půdu pro plísně a bakterie.
POŽÁRNÍ ODOLNOST
Expandovaný polystyren patří do skupiny hořlavých materiálů. Všechny značky PSB-S vyráběné naší společností obsahují retardér hoření, který dává materiálu samozhášecí vlastnosti.
TEPELNÁ KONDUKTIVITA
Testy tepelné vodivosti pěnového polystyrenu v souladu s požadavky GOST 15588-86 potvrzují, že bez ohledu na značku použitých surovin a výrobce má pěnový polystyren (pěna) tepelnou vodivost v rozmezí 0,037-0,041 W/ (m*K).

Použití expandovaného polystyrenu (pěnový plast) ve stavebnictví umožňuje:

• Snižte náklady na materiál – žádný jiný podobný izolační materiál není tak dostupný. Například s relativně stejnými cenami za metr krychlový. m minerální vlny je zapotřebí 1,5krát více než polystyrenová pěna.
• Snižte náklady na instalaci – práce s pěnovým polystyrenem není náročná, desky jsou lehké, příjemné na dotek a neznečišťují životní prostředí.
• Snižte náklady na vytápění – peníze vynaložené na zateplení (v průměru od 0,5 do 3 % nákladů na novostavbu) se vrátí ve velmi krátké době.

Konstrukční vlastnosti tepelné izolace lehkých rámových budov
Jednou z oblastí použití pěnového polystyrenu je použití desek pěnového polystyrenu jako tepelné izolace budov s nosným kovovým nebo dřevěným rámem a opláštěním odolným proti vlhkosti, které je často optimální pro řadu ukazatelů, neboť výhody v vlastnosti každého z materiálů v této kombinaci jsou maximálně využity. Tepelná izolace budov uvažovaná v tomto případě je konstrukce s provětrávaným prostorem mezi střešním nebo stěnovým pláštěm a izolační vrstvou. Vnější vrstva poskytuje ochranu před vodou padající shora, vnitřní vrstva zajišťuje tepelnou izolaci. Takové konstrukce mohou být použity v budovách pro různé účely a jejich použití musí odpovídat požadavkům současných SNIP. Při navrhování a provádění tepelné izolace je třeba věnovat zvláštní pozornost: – tloušťce tepelné izolace; – větrání prostoru mezi nátěrem a tepelnou izolací, aby se zabránilo kondenzaci vlhkosti v chladném období; – upevňovací systém z pěnového polystyrenu.

Vytvořte si na webu přihlášku, co nejdříve vás budeme kontaktovat a zodpovíme všechny vaše dotazy.