Пенополистирол гранулированный — широко распространенный теплоизоляционный материал, известный каждому как пенопласт. Его свойства сохранять тепло обусловливает изолированный в замкнутых ячейках неподвижный воздух. Материал легок, прочен, прост в обработке и не требует специальных средств защиты при работе с ним. Казалось бы, — идеальный материал?!
Так почему не утихают споры вокруг утеплителей из пенопласта? Ответы на злободневные вопросы безопасности, долговечности, горючести, допуска и правил применения в строительстве, а также привлекательности для мышей — в нашем обзоре.
Пенополистирол гранулированный представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Пенополистирол является широко распространенной разновидностью пенопласта, каковым обычно и называется в обиходе. Обычная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением гранул стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой... В традиционном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле природный газ для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены углекислым газом.[1].
Свойства пенополистирола
Пенополистирол, который был получен методом вспенивания легкокипящей жидкости, представляет собой материал, состоящий из тонко-ячеистых гранул, спекшихся между собой. Внутри гранул пенополистирола есть микропоры, между гранулами — пустоты. Механические свойства материала определяются его кажущейся плотностью: чем она выше, тем больше прочность и ниже водопоглощение, гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость.
Деструкция.
Деструкция пенополистирола
Пенополистирол не боится воды, пара, перепадов температуры, но под действием солнечного света возможно незначительное разрушение верхних слоев материала, толщина которых исчисляется десятыми долями миллиметра. Проявляется такое разрушение в пожелтении материала.
Пенополистирол боится прямого действия органических растворителей, бензина, ацетона, уайт-спирита. Под их воздействием пенопласт расплавляется, теряя до 100 % объема, поэтому нанесение химических средств, содержащих растворители в своем составе, непосредственно на поверхность пенопласта запрещено.
Биологическая устойчивость
Пенополистирол не подвержен действию грибков, микроорганизмов и мхов.
- Пенополистирол, как материал, состоящий из углеводородов, не содержит питательных веществ и не является питательной средой для грызунов (и прочих живых организмов).
- В принудительных условиях грызуны воздействуют на экструзионный и гранулированный пенополистирол равно, как и на всякий другой материал, в тех случаях, когда он является преградой (препятствием) для доступа к пище и воде или для удовлетворения других физиологических потребностей животного.
- В условиях свободного выбора грызуны воздействуют на пенополистирол в меньшей степени, чем в условиях принуждения, и только в том случае, если им необходим подстилочный материал или существует потребность в стачивании резцов.
- При наличии выбора гнездового материала (мешковина, бумага), пенополистирол привлекает грызунов в последнюю очередь.
Долговечность
Одним из способов определения долговечности пенополистирола является чередованием нагревания до +40 °C, охлаждения до −40 °C и выдерживанием в воде. Каждый такой цикл принимается равным 1 условному году эксплуатации. Утверждается, что долговечность изделий из пенополистирола по данной методике испытаний составляет не менее 60 лет[31], 80 лет[32].
"В условиях обычной эксплуатации стирол окисляться никогда не будет. Он окисляется при гораздо более высоких температурах. Деполимеризация стирола действительно может идти при температурах выше 320 градусов, но всерьёз говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных блоков в интервале температур от минус 40 до плюс 70 С нельзя. В научной литературе имеются данные о том, что окисления стирола при температуре до +110 С практически не происходит".
Также эксперты утверждают, что падение ударной вязкости материала при 65 градусах Цельсия не отмечено на интервале 5000 часов, а падение ударной вязкости при 20 градусах Цельсия не отмечено за 10 лет.
Токсичная природа стирола и способность пенополистирола выделять стирол считается европейскими экспертами недоказанной. Эксперты, как в строительной, так и в химической отрасли либо отрицают саму возможность окисления пенополистирола в обычных условиях, либо указывают на отсутствие прецедентов, либо ссылаются на отсутствие у них информации по данному вопросу.
Кроме того, сама опасность стирола изначально часто преувеличивается. Согласно крупномасштабным научным исследованиям, проведенным в в 2010 г в связи с прохождением обязательной процедуры перерегистрации химических веществ в Европейском Химическом Агентстве в соответствии с регламентом REACH,, были сделаны следующие выводы: мутагенность — нет оснований для классификации; канцерогенность — нет оснований для классификации; репродуктивная токсичность — нет оснований для классификации.
Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах.
Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола, якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются[33]
Модифицированный пенополистирол для пожарной безопасности
Для снижения пожароопасности пенополистирола при его получении к нему добавляют антипирены. Полученный материал называется самозатухающим пенополистиролом (класс горючести Г1) и обозначается у ряда российских производителей дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С)[41].
Расшифровка аббревиатуры ПСБ-С - Пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий.
Снижение горючести пенополистирола в большинстве случаев достигается заменой горючего газа для «надувания» гранул на углекислый газ[42].
Применение в конструкции. В том случае, если пенополистирольный утеплитель применяется внутри многослойной конструкции, он в обязательном порядке подлежит защите со всех сторон негорючими материалами. Грамотная тепловая реабилитация дома плитами из пенополистирола сводит вероятность возгорания утеплителя к нулю. Слой штукатурки толщиной в несколько сантиметров или бетонный слой способен сдерживать возгорание пенопласта в течение 15 минут. Регламентированное время прибытия пожарного расчета — 10 минут.
Использование пенополистирола в строительстве
Пенополистирол используется, в основном, в качестве теплоизоляции. Самая лучшая теплоизоляция здания с точки зрения конструкции и соблюдения всех строительных и санитарных норм выполняется снаружи.
Как выше отмечалось, никакой пожарной опасности применения пенополистирола (применяется ПСБС-25) в фасадном утеплении нет. Даже паропроницаемость позволяет обходиться без активных систем кондиционирования и вентиляции, чем в случаях использования в качестве теплоизоляции стен экструдированным пенополистиролом. Говоря обывательским языком, пенополистирол гранулированный «дышит» почти как дерево (EPS-0,05 мг/(м?ч?Па); сосна поперёк волокон 0,06 мг/(м?ч?Па) – Приложение «Д» СП 23-101-2004). По нормативам нельзя использовать пенополистирол в вентилируемых фасадах, в деревянных стропильных кровельных системах. Без каких-либо ограничений пенополистиролом можно утеплять полы, чердаки, плоские крыши на негорючих основаниях с устройством на нём защитно-выравнивающей стяжки.
Пенополистирол используется для утепления цокольной части зданий (с облицовкой негорючими материалами или по системе ETICS), грунтов, фундаментов, где пожарной и иной опасности от материала также никакой нет. Внутри помещения использовать пенополистирол нет необходимости, за исключением вышеописанной теплоизоляции полов со стяжкой (теплоизоляция от подвала и устройство «тёплых полов») и в редких случаях, когда иначе невозможно, внутренней теплоизоляции стен.
При этом при всех случаях использования пенополистирола необходимо соблюдать требования ГОСТ 15588-86, который предписывает обязательные условия: - необходимо избегать контакта плит с внутренними помещениями - температура изолируемых поверхностей не должна превышать 80°С
В полах это обеспечивается устройством цементно-песчаной стяжки, на стенах – выполнение клее армирующего слоя на цементных клеевых смесях по системе ETICS или защитой отделочными материалами и системами (лучше – негорючими).
В профессиональном строительстве все требования соблюдаются, так как над применением материала работают специалисты из проектных организаций, строительной экспертизы, групп технического надзора. Не всё всегда гладко, но, тем не менее, весь негатив в применении пенополистирола исходит исключительно от людей, которые не имеют понятия о грамотном строительстве.
Пенопласт в качестве теплоизоляции
Данный материал высоко ценится в строительстве и обладает неоценимыми преимуществами, среди которых выделяются:
- Небольшой вес, благодаря которому оформление фасада не дает нагрузку на основание и стены.
- Минимальные показатели водопоглощения и возможность сохранения теплоизоляционных характеристик даже при намокании.
- Простота обработки пенопласта.
- Стойкость к биологическому воздействию.
- Невысокие стоимостные показатели за единицу изделия.
Преимущества наружного утепления пенополистиролом :
Позволяет аккумулировать тепло в квартире (котедже, даче) в зимний период, создавая благоприятный климат внутри квартиры.
В летний период сохраняется прохладный климат.
Обеспечение высокого уровня энергосбережения (энергосбережение в квартире повышается до 60%).
Своевременное удаление влаги, сконцентрированной внутри системы наружного утепления, делающее невозможным образование плесени и грибка на поверхности стен внутри квартиры.
Высокие водоотталкивающие свойства стен (или значительное ограничение абсорбции влаги через наружную поверхность системы). Предотвращение усадочных и механических деформаций стены благодаря малым колебаниям температуры в конструкционном слое.
Препятствует разрушению бетона и коррозии стальной арматуры в случае выполнения несущих стен из бетона. К бетону практически нет доступа углекислого газа, воды и других агрессивных веществ и газов.
Повышается звукоизоляция наружных стен.