Пенопласты в банном строительстве

Утеплители из вспененных полимеров (поливинилхлорида, полистирола, пенополиуретана, полифенолформальдегида) выпускаются в виде плит, которые имеют более высокую жёсткость и более низкую воздухопроницаемость (продуваемость ветром), нежели маты и плиты из минеральной ваты. Поэтому, несмотря на низкую термоустойчивость, пенопласты нашли широкое применение в строительстве, тем более, что стоимость многих пенопластов весьма низкая, и транспортируются они легче, чем плиты минваты. Если самые жёсткие плиты из минваты (без армирования) выдерживают нагрузку не более 0,5 кг/см² (что лишь условно допускает передвижение по нему персонала при горизонтальном монтаже и инспекционном контроле), то экструдированный пенополистирол имеет прочность на сжатие до 5 кг/см² (что допускает даже монтаж на него некоторых видов оборудования).

В дачном строительстве наиболее распространен пенополистирол марки ПСБ по ГОСТ 15588-86 в виде плит обычно размером 1 х 1 м или 1 х 2 м (но встречаются совсем разные размеры в зависимости от производителя) толщиной 20-200 мм. Технология производства предусматривает изготовление вспененных газом-пентаном гранул пенополистирола с последующим беспрессовым горячим формованием плит в среде перегретого водяного пара. При этом вспененные гранулы в местах контактов деформируются и спекаются. Между гранулами остается сеть открытых пустот, в связи с чем в отгружаемых с завода плитах допускаются остаточные количества воды до 12%. После просушки сеть открытых пустот становится доступной для прохождения воздуха. Возможно и вторичное увлажнение высушенных плит при контакте с водой, но не до 12%, а до 2%, поскольку полистирол плохо смачивается водой. Прочность на сжатие составляет 1,5 кг/см² (при этом достигается 10% линейная деформация). Считается, что пенополистирол ПСБ абсолютно не токсичен и используется для утепления холодильников и даже для изготовления пищевых лотков для хранения, реализации и размораживания продуктов. В литературе отмечается, что случаев отравления выделениями из пенополистирола в нормальных условиях эксплуатации ни разу не наблюдалось за всю полувековую историю применения пенополистирола в быту и промышленности. В то же время при пиролизе и при горении выделяется ароматический мономер (стирол) с приятным сладковатым цветочным запахом. Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров стирола (жидкости с температурой кипения 145 °С) в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м³, что значительно больше, чем ПДК выделений из других пластмасс и древесины (например, ПДК фенола 0,3 мг/м³, формальдегида 0,5 мг/м³). Так что токсичность пенополистирола и при высоких температурах не может быть очень высокой, тем более, что стирол чрезвычайно легко полимеризуется даже в газовой фазе. При температурах порядка 100 °С и выше пенополистирол начинает деформироваться под собственным весом («усаживаться»), как правило без запаха, затем при 160-175 °С плавится, стекая каплями. Пиролиз (термическая деструкция) начинается при 260 °С, на воздухе — при 200 °С (с окислением и возможным воспламенением). Температура самовоспламенения составляет 444 °С. Таким образом, пенополистирол в условиях бани менее пожароопасен, чем, например, бумага, хлопчатобумажная вата или сухие опилки. Плиты пенополистирола ПСБ-С (в частности, производства ОАО СП «Тиги-Кнауф») содержат, кроме того, антипирены-добавки, обеспечивающие самозатухание загораний пенополистирола (группа горючести ГЗ по ГОСТ 30224-94). Плиты легко режутся ножом, прибиваются гвоздями к стенам (через прижимные пластинки из жести, оргалита или древесины). При покупке следует обязательно проверить ровность сторон плит, выбирая при этом строго одинаковые по размеру, изготовленные на одних и тех же заводских формах, чтобы можно было бы потом вести монтаж с полной стыковкой без щелей (желательно в два слоя с перехлёстом стыков для предотвращения продуваемости). Кроме того, следует иметь в виду, что плиты пенополистирола ПСБ выпускаются нескольких марок с разной плотностью, а значит и с разной прочностью и жёсткостью, вплоть до весьма устойчивых к нагрузкам. Например, из пенополистирола ПСБ изготавливают заливочные формы (опалубки) для заливки бетона при изготовлении бетонных утеплённых стен (заливочные формы не удаляются, а остаются в стене), а также жёсткие вкладыши для упаковки электронной аппаратуры в коробки).

Повышенной жёсткостью обладает экструдированный (экструзионный) пенополистирол ЭППС, выпускаемый многими зарубежными фирмами (Styrodur, Styrofoam и др.) и уже несколькими отечественными (Экспол, Пеноплэкс и др.). В отличие от ПСБ, экструдированный пенополистирол изготавливают не из предварительно приготовленных вспененных гранул, а выдавливанием вспенивающегося полистирола сразу в виде готовой единой бесконечно длинной плиты, которая затем режется на куски длиной до 2-3 м, шириной 0,3-0,6 м. Иными словами, экструдированный пенополистирол представляет собой единую крупную гранулу пенополистирола. Вследствие этого, экструдированный пенополистирол, имеющий структуру пены с замкнутыми микроячейками, обладает нулевой капиллярностью, не впитывает воду и не пропускает воздух и пары воды. Экструдированный пенополистирол широко и успешно используется для утепления фундаментов автомобильных дорог и железнодорожного полотна, утепления стен и крыш зданий. Причём уникальные свойства экструдированного пенополистирола позволяют создать так называемую «инверсионную» изоляцию, когда именно утеплитель защищает от механических повреждений гидроизолирующий слой, а не наоборот (как это имеет место в старых традиционных решениях). Так, например, подземная стеновая часть фундамента сначала гидроизолируется (битумными мастиками и гидроизолами), а затем на гидроизолирующий слой накладывается (или приклеивается) теплоизоляция из плит ЭППС, после чего фундамент закапывается грунтом. Так же и на крышах сначала укладывается гидроизоляция (например, многослойная рубероидная), а затем укладываются плиты ЭППС, защищающие гидроизоляцию от перепадов температуры и механических воздействий. Для сопоставления приведём физико-механические свойства плит из экструдированного пенополистирола ЭППС по ТУ 2244-001-17953000-97 марок М-50, М-60 и М-70 и обычных (беспрессовых) пенополистирольных плит ПСБ-С фирмы Тиги-Кнауф марок М-35 и М-50:

Наименование / марка ЭППС ПСБ-С
М-50 М-60 М-70 М-35 М-50
Плотность, кг/м³ 30-50 50-60 60-70 25-35 35-50
Прочность на сжатие при 10%-ной деформации, кг/см² 2,5 3,0 4,0 1,4 1,6
Предел прочности при изгибе, кг/см² 3,5 5,0 10,0 2,0 3,0
Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/м град 0,032 0,032 0,034 0,038 0,041
Влажность плит, отгружаемых потребителю, % 0 0 0 12 12
Водопоглощение за 24 часа, % 0,35 0,30 0,30 2,0 2,0
Максимальная рабочая температура, °С 80 80 80 70 70

В отличие от белого ПСБ, плиты ЭППС слегка окрашиваются в розовый, зелёный, жёлтый и другие цвета.

К сожалению, из-за дороговизны плиты экструдированного пенополистирола используются пока в дачном строительстве крайне ограниченно. А вот в городских ванных комнатах и турецких банях плиты ЭППС стали обязательным явлением. Плитами ЭППС пользуются так же, как влагостойкими листами сухой гипсокартонной штукатурки: ими обивают стены, по деревянному или металлическому каркасу (профилю) выполняются фигурные элементы (в том числе приступки, лежанки и т. п.), после чего на плиты укладывается клеевым составом керамическая плитка или мозаика. Отметим, что некоторые органические вещества (ацетон, этилацетат, толуол, уайт-спирит) растворяют полистирол, вызывают его размягчение и сжатие (усадку).

Листы пенопластов на основе полиэтилена, а также и каучуков и полиуретана (поролоны типа «губки»), обладают упругостью и низкой жёсткостью, поэтому используются как толстые гибкие плёнки (обычно от 2 до 10 мм толщиной) для теплоизоляции в условиях высокой влажности, то есть одновременно и для пароизоляции и дождевлагоизоляции. Несмотря на очевидные достоинства (по сравнению с обычными полиэтиленовыми плёнками и пергамином), пенополиэтилен имеет ограниченное распространение у дачников ввиду относительно высокой стоимости. В отличие от полистирола, полиэтилен значительно более устойчив в растворителях. Плотность пенополиэтилена (36-47) кг/м³, удельная теплоёмкость 1,95 кДж/кг град, коэффициент теплопроводности (0,03 - 0,04) Вт/м град, коэффициент теплоусвоения при периоде 24 часа (0,45-0,56) Вт/м² град, водопаропроницаемость нулевая. Рабочие температуры листов пенополиэтилена РЕ достигают (80 - 100) °С (при более высоких температурах пенополиэтилен начинает усаживаться), а поперечносшитого полиэтилена РЕХ до 110 °С при температуре плавления кристаллов полиэтилена 120- 130 °С. Производство пенополиэтилена (в виде рулонного материала шириной обычно примерно 1 м) освоено отечественными предприятиями (Теплон, Изолон марок ППЭ и ППЭ-Л, Унифол, Пенолекс, Пенофол и др.). Для специальных назначений, в частности, для отражающей изоляции (см. раздел 3.14), пенополиэтилен армируют фольгой или алюминизированной синтетической тканью.

В промышленности всё шире используются теплоизоляционные изделия из пенополиуретана (ППУ), в том числе с защитными покрытиями из фольгоизола или рубероида, для теплоизоляции трубопроводов различного назначения. Применение пенополиуретана ограничивается его относительной дороговизной, горючестью, нестойкостью к некоторым растворителям, к действию прямого солнечного света, а также низкой теплостойкостью 130 °С. В то же время пенополиуретан технологически бывает очень удобен при монтаже теплоизоляции фигурных поверхностей и скрытых полостей, поскольку может приготавливаться на месте методом впрыскивания вспененных жидких компонентов в зазоры с последующей полимеризацией (конденсацией) с участием водяных паров. Наибольшее распространение в дачном быту приобрела полиуретановая «монтажная пена» в сифонных баллонах, дающая весьма жёсткий и малоупругий пеноуретан для герметизации полостей, стыков и швов.

Изделия из вспененных синтетических каучуков с преимущественно закрытыми порами, например, К-FLEX, используются в основном для утепления систем холодного водоснабжения. Однако имеются теплоизолирующие скорлупы с рабочей температурой до 150 °С, и, что особенно важно, появились термостойкие листовые вспененные резины (например, чёрный Armacell с закрытыми порами).

К эффективным утеплителям (к сожалению, очень дорогостоящим) относятся также чрезвычайно перспективные материалы на основе пеностекла («Foamglas» с рабочей температурой до 485 °С и теплопроводностью (0,037 - 0,044) Вт/м град), гелей кремниевой кислоты («Силаст» на основе жидкого стекла с огнестойкостью 800 °С и теплопроводностью (0,054 - 0,062) Вт/м град), натуральной пробки (Isocor с теплопроводностью (0,030 - 0,035) Вт/м град) и др.

Источник: health.totalarch.comДачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер