Экструдированный пенополистирол прочность на сжатие

Экструдированный пенополистирол – это современный полимер, отличающийся высокими водоотталкивающими и теплоизоляционными качествами. Технология изготовления материала была открыта и запатентована американской фирмой Dow Chemical 1941 году. Сразу после начала промышленного производства полимер стал применяться для нужд американского флота: он входил в конструкции спасательных ботов, шлюпов и прочих плавсредств.

Через некоторое время теплоизоляционными свойствами экструдированного пенополистирола заинтересовались строители и производители холодильного оборудования. Сегодня экструдированный пенополистирол занимает ведущие позиции на рынке полимерных промышленных материалов.

Свойства экструдированного пенополистирола

Высокая востребованность материала в различных сферах промышленности и строительства связана выгодной комбинацией свойств, отличающих его от конкурентов. Экструдированный пенополистирол технические характеристики имеет следующие:

• отличные теплоизоляционные показатели: коэффициент теплопроводности материала находится в пределах 0,029 – 0,034 Вт/(м*К);
• морозостойкость;
• малый удельный вес (25-45 кг/м3), обеспечивающий удобство работы и отсутствие значительных нагрузок на строительные конструкции зданий и сооружений при использовании материала в качестве теплоизоляции;
• относительно высокие прочностные характеристики. Прочность на сжатие материала составляет 18 т/м2;
• низкий уровень водопоглощения (не более 0,4%), являющийся следствием закрытопористой структуры материала;
• продолжительный срок службы материала, составляющий не менее 55 лет;
• экологическая безопасность, отсутствие вредных выделений;
• стойкость к поражению грибком;
• хорошая пригодность к механической обработке, удобство и простота в монтаже. При обработке не образует пыли и мелких крошек;
• материал не подвержен гниению при эксплуатации в условиях агрессивного воздействия почвы (например, в качестве изоляции фундаментов);
• материал имеет конкурентоспособные стоимостные показатели.

Применение экструдированного пенополистирола

Благодаря своим техническим и ценовым преимуществам материал имеет весьма разнообразные области применения. В первую очередь – это теплоизоляция ограждающих конструкций зданий и сооружений промышленного и гражданского строительства.

Способность находиться в контакте с почвой позволяет использовать экструдированный пенополистирол для защиты от промерзания грунта основания автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос и трубопроводных магистралей. Материал подходит для теплоизоляции подземных частей строительных конструкций (фундаментов, подпорных стен).

Легкость и прочность синтетического полимера с учетом высоких теплоизоляционных показателей делают его важной составляющей конструкций бытовых и промышленных холодильников, авто- и железнодорожных рефрижераторов. Присутствующие у материала экструдированный пенополистирол характеристики водонепроницаемого барьера позволяют его применять в условиях помещений с влажными и мокрыми производственными процессами.

Экологичность и биологическая инертность материала допускают его использование в производстве упаковочной тары для продуктов питания. По этой же причине из экструдированного пенополистирола изготавливают наполнители и для мягких детских игрушек, детали конструкторов и элементы внутреннего интерьера жилых помещений.

Производство

Сырьем для производства экструдированного пенополистирола являются гранулы обычного полистирола. Сам процесс производства заключается в следующем:

• сырье плавится и перемешивается со вспенивающим агентом, образуя однородную массу;
• расплавленная смесь выдавливается через фильеру экструдера, образуя сплошную ленту;
• после застывания материал разрезается на плиты стандартного размера.

Марки экструдированного пенополистирола и их характерные особенности

Полимерный материал выпускается многими зарубежными и отечественными компаниями. Продукция имеет довольно широкую линейку марок и модификаций, основными из которых являются следующие:

• пеноплекс – одна из самых распространенных марок, отличающаяся повышенной биологической устойчивостью (не поддерживает рост и размножение грибка). Материал имеет рабочий диапазон температур от -50 до +80 градусов. Подходит для утепления подземных сооружений, фундаментов, заглубленных резервуаров, коллекторов. Для удобства монтажа и подгонки экструдированный пенополистирол этой марки имеет специальную форму торцов (ступенька или шип-паз);
• стикерс – чаще всего используется в качестве утеплителя в составе сэндвич-панелей и внутристеновых кассет, а также для предотвращения промерзания и вспучивания грунта основания железнодорожных насыпей, автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос. Различается по степени горючести и морозостойкости;
• примаплекс – материал, обладающий всеми основными техническими показателями экструдированного пенополистирола по максимально доступной стоимости;
• УРСА ЭППС – марка, обладающая наиболее высокими теплоизолирующими свойствами. Может использоваться для утепления фундаментов в обводненных грунтах. Применяется также в качестве гидро- и пароизоляции строительных конструкций.
• европлекс, техноплекс и другие разновидности имеют некоторые отличия в пределах характеристик перечисленных выше марок.

Габаритные размеры выпускаемого полимерного материала могут отличаться в у разных заводов-изготовителей.

Как правило, длина стандартных плит экструдированного пенополистирола составляет от 1,2 до 2,4 м при ширине 0,5-0,6 м. Толщина плит варьируется в пределах 25 – 100 мм.

Прочитать про еще один современный изоляционный материал вспененный полипропилен можно в этой статье.

Корпорация «ТехноНИКОЛЬ» специализируется на решении сложных задач, связанных с вопросами энергосбережения, звуко- и гидроизоляции. Производство теплоизоляционных плит из экструдированного полистирола(XPS) – одно из основных направлений деятельности корпорации. Постоянно наращивая свои производственные мощности, непрерывно совершенствуя свои технологии и процессы, нам удалось значительно снизить издержки, уменьшить плотность продукции (основной показатель, влияющий на себестоимость) при одновременном улучшении ключевых характеристик экструзионного пенополистирола.

В исследовательских центрах «ТехноНИКОЛЬ» рождены инновационные решения, позволившие увеличить параметры прочности, снизить теплопроводность, значительно повысить срок службы материала.

Потребители уже успели оценить качество и доступность экстурузионного пенополистирола ТехноНИКОЛЬ .

В последнее время некоторые производители XPS, (в том числе известных на рынке марок) в погоне за прибылью, резко снизили свои требования к характеристикам выпускаемой продукции, что негативно сказывается на общем восприятии экструзионного пенополистирола и дискредитирует XPS как класс современных утеплителей. У недобросовестных производителей, декларируемые в технических условиях и паспортах качества параметры, зачастую значительно отличаются от фактических значений.

Для того, чтобы определить качество приобретаемой продукции специалисты Корпорации рекомендуют следующее:

Внимательно рассмотрите торцевую часть плиты

У качественного экструзионного пенополистирола структура равномерная, без уплотнений, с размером ячеек 0,1-0,2мм (практически не видны невооруженным взглядом). Материал не впитывает влагу, не боится замораживания-оттаивания, имеет длительный срок жизни. Чем меньше размер ячеек, тем более качественным является материал. Продукция произведенная по европейским технологиям, устойчива к грызунам, насекомым, плесни и грибкам.

Некачественный экструзионный пенополистирол обладает высокопористой структурой, на таких плитах ячейки видны невооруженным глазом (размерность от 1мм до 2 мм)

Больший размер ячеек резко увеличивает коэффициент водопоглощения продукта. Это значит, что в момент хранения, монтажа или эксплуатации материал наберет влагу, и впоследствии значительно увеличится теплопроводность. Чем выше теплопроводность –тем толще должен быть теплоизоляционный слой. В результате потребитель будет вынужден приобретать большее количество материала, чтобы сохранить тепло в своем доме. Когда размер ячеек выше нормы, нивелируется одно из главных преимуществ XPS как влагостойкой теплоизоляции с практически нулевым показателем водопоглощения (0,2-0,4%%).

У недобросовестных производителей экструзионного пенополистирола коэффициент водопоглощения может превышать декларируемые значения в 6-10 раз. Такие показатели близки водопоглощению EPS -теплоизоляции (обычный гранулированный пенопласт).

Использование XPS с большим размером ячеек в наружных системах утепления (цоколи, фасады, кровли, трубы, фундаменты) чревато быстрым разрушением материала из-за частых циклов замораживания-размораживания набранной материалом воды. Срок службы такого материала может составить 2-3 года, в отличие от качественного пенополистирола который прослужит Вам десятилетия.

Еще одним недостатком материала с несоответствующим размером ячеек является низкий порог БИОСТОЙКОСТИ, а значит, есть риск, что например в утепленном цоколе вашего коттеджа появятся насекомые и грызуны.

Отломите материал в его торцевой части, где обычно находится L-образная кромка. Попробуйте надавить на материал в торцевой части.

Качественная продукция из экструзионного пенополистирола «пластична» и способна выдерживать распределенную нагрузку от 20т/м2 до 70 т/м2 (в зависимости от марки). Предел прочности на статическом изгибе составляет от 0,3 до 0,4 МПа. Продукция ТехноНИКОЛЬ используется в дорожном строительстве (в том числе железнодорожном), аэродромных полосах, системах эксплуатируемых кровель, буровых платформах, метрополитене, стилобатных конструкциях, паркингах, т.е. там где есть повышенные динамические нагрузки.

При нажатии на некачественную плиту, можно услышать посторонний треск, лопание структуры – это связано более тонкими стенками ячеек, их геометрической формой и ориентацией. Несмотря на кажущуюся твердость и прочность при сдавливании с лицевой стороны плиты, некачественный XPS является хрупким как изделия из стекла. Такая продукция имеет низкий предел прочности при изгибе. При динамических нагрузках плита быстро разрушается (появляются трещины, деформации, сколы). Подобный материал нелегко монтировать, трудно подвергать механической обработке (резке) без рисков необратимых повреждений.

Тонкие стенки в ячейках негативно влияют на срок службы материала, и приводит к его разрушению на мелкие частицы, здесь можно провести аналогию с некачественными монтажными пенами.

Низкокачественная продукция имеет неприятный запах, иногда может выделять токсичные вещества

В состав экструзионного пенополистирола ТехноНИКОЛЬ производимого на качественном оборудовании, входят только безвредные вспенивающие газы (смеси спиртов, СО2). При нажатии/разломе продукции возможно почувствовать лишь запах пластика и легкий запах спирта. Продукция ТехноНИКОЛЬ имеет все необходимые гигиенические сертификаты. При производстве используется только первичное сырье, получаемое у проверенных поставщиков. Все используемые технологии прошли необходимые эксплуатационные испытания в научно исследовательских центрах Корпорации и экспертизу в авторитетных научных центрах (ЦНИИ Промзданий, ФГУН НИИ Роспотребнадзора, Экоцентр МГУ, ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемологии»)Экструзионный пенополистирол марки ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO прошел добровольную сертификацию «Листок Жизни», что подтверждает безопасность применения в жилищном строительстве. Применение экструзионного пенополистирола, производимом на вторичном сырье (из продуктов переработки бытовых отходов) не всегда отвечает санитарно-гигеническим требованиям. Такой материал может быть опасен для здоровья, если при его производстве использовались непроверенные компоненты.

Российская Федерация присоединилась к Монереальскому протоколу и взяла на себя обязательства поэтапного снижения использования галогенированных углеводородов (в том числе хладонов) к определённому сроку, в течение которого эти опасные вещества, разрушающие озоновый слой Земли должны быть сняты с производства и исключены из использования. Как следствие, многие производители XPS вынуждены были искать альтернативные технологии вспенивания без использования хладонов. Не каждый завод имеет свои научные центры и лаборатории для решения этой непростой задачи. «Эксперименты» с различными типами химических веществ, способных вспенить полистирол, зачастую плачевно заканчиваются как для самих производителей (пожары на линиях, складах готовой продукции) так и для потребителей такой «экспериментальной» продукции. Использование в производстве бутанов, метанов, циклопентанов резко увеличивает пожароопасность такого материала, а при нажатии на некачественную продукцию можно почувствовать резкий запах бытового газа или бензина. Миграция газов из такого XPS происходит продолжительное время, поэтому используя такой продукт во внутренней отделке помещений (полы, перегородки, лоджии) можно еще очень долго ощущать неприятные запахи в квартире, коттедже, офисе.

Теплопроводность продукции

Ключевой показатель для любого типа теплоизоляции является теплопроводность. Чем ниже этот показатель, тем лучше «работает» утеплитель. Подбор необходимой толщины теплоизоляции является важным моментом и определяется на основании теплотехнических расчетов в зависимости от региона и типа конструкции (системы), где будет использоваться теплоизоляция. Параметр теплопроводности нельзя измерить без специального дорогостоящего оборудования. Небольшие заводы XPS с кустарным производством не имеют заводских лабораторий для постоянного контроля этого важнейшего показателя, зачастую указывая его в сопроводительной документации «на глазок». При периодической проверке материалов XPS, произведенных на китайском или корейском оборудовании, специалисты Корпорации очень часто обнаруживают значительные расхождения фактических и заявленных значениях теплопроводности. Иногда разница достигает 60-80% от заявленного, и к сожалению, не в лучшую сторону. Это значит, что толщина такого «теплоизолятора» должна быть на 60-80% больше, чем у качественного XPS.

Группа горючести

После изменения нормативной базы в РФ и методик оценки строительных материалов, продукция из экструзионного пенополистирола может иметь группу горючести либо Г3 (нормальногорючий), либо Г4 (сильногорючий). Производители, которые берегут свою репутацию, не будут вводить в заблуждение потребителей, в отличие от недобросовестных производителей указывающих заведомо недостижимый для XPS показатель Г1 (слабогорючий).

На заводах Корпорации при производстве материалов группы горючести Г3 используются только качественные импортные антипирены, специалисты ОТК строго следят за тем, что бы их количество соответствовало норме.

У некоторых производителей, указывающих группу горючести Г3 (и даже Г1 . ) антипиренов в продукции при проверке обнаружить не удавалось. Бывали случаи, когда некачественный материал вспененный на углеводородах с заявленной группой горючести Г3 самовоспламенялся прямо на складской площадке от нагрева солнечным теплом.

Плотность

Особенностью дешевых производственных линий из Юго-Восточной Азии, является факт, что на них практически невозможно добиться плотности продукции меньше чем 32-33 кгкуб.м без потери показателей прочности в 200-250 кПА. К сожалению, благодаря активному пи-ару кустарных производителей XPS, даже среди профессиональных строителей можно услышать заблуждение «Чем выше плотность –тем лучше XPS».

Никакой дополнительной ценности потребителю б’Ольшая масса материала не несет, а скорее наоборот – увеличивается нагрузка на строительную конструкцию.

Специалистами Компании ТехноНИКОЛЬ удалось разработать инновационный материал под маркой XPS CARBON. Этот продукт с нанографитом, при плотности в 28кг/куб.м. выдерживает нагрузки до 300кПА, что соответствует нагрузке около 30 тонн на 1 кв./м. Чем ниже плотность –тем лучше теплотехнические характеристики продукта.

Показатель 35 (кг/куб.метр), присутствующее в маркировке продукции сразу за наименование плиты, означает только то, что производителю пришлось «набить» массой плиту, чтобы хоть как то добиться минимальной прочности. Теплопроводность такого продукта будет хуже, чем у более легких аналогов.

В себестоимости продукции XPS, стоимость основного сырья -полистирола составляет свыше 70%, поэтому залогом успеха при производстве экструзионного пенополистирола является снижение плотности без потери качества. Неся значительные производственные издержки из-за необходимости увеличения массы плиты, «кустари» вынуждены экономить на всем остальном: вспенивателях, антипиренах, стабилизаторах, красителях, упаковке.

В европейской классификации экструзионного пенополистирола, вы не найдете типологизацию по массе (плотности) XPS, так как ключевыми и важнейшими характеристиками XPS являются:

• Прочность на сжатие при 10% деформации
• Предел прочности при статическом изгибе
• Теплопроводность
• Водопоглощение

Плотность и масса продукции важны только для расчетов нагрузок на конструкцию и для расчета грузоподъемности транспорта при перевозке.

Используя сертифицированный экструзионный пенополистирол от «ТехноНИКОЛЬ», вы получаете следующие преимущества:

Для утепления здания выбор материала имеет решающее значение. Здесь необходимо учитывать не только эксплуатационные характеристики утеплителя, но и степень сложности монтажа, стоимость, доступность материала и другие факторы. Экструдированный пенополистирол фактически не проводит тепло, просто монтируется и не боится влаги.

Американская компания «The Dow Chemical Company» впервые представила материал в 1957 г. С тех пор технология его изготовления осталась практически неизменной. Универсальность вспененного пенополистирола позволяет использовать его в самых разных областях.

В настоящее время производством этого вида теплоизоляционных занимаются как самые известные бренды, так и частные предприниматели. Технологические возможности этих производителей сильно отличаются, как, впрочем, и качество готовой продукции.

Что такое экструдированный пенополистирол

Экструдированный пенополистирол это материал представляет собой универсальный высококачественный теплоизоляционный утеплитель, изготавливаемый из гранулированного полистирола по специальной технологии. На первом этапе производства гранулы смешивают со специальными ингредиентами, способствующими повышению механической прочности и пожарной безопасности. После этого полученную смесь расплавляют до получения однородной массы и добавляют пенообразователь (чаще всего двуокись углерода).

На следующем этапе сырье под высоким давлением продавливается сквозь прямоугольную прорезь экструдера. После окончания калибровки пенообразователь расширяется, тем самым обеспечивая необходимую пористость материала. Поученную полосу разрезают, упаковывают и отправляют на склад.

Таким образом, экструдированным пенополистиролом называется смесь гранул полистирола со специальными добавками, прошедшая экструзионную обработку.

Технические характеристики экструдированного пенополистирола

Эксплуатационные и механические характеристики этого теплоизоляционного материала требуют особого рассмотрения.

Теплопроводность, независимо от марки, лежит в пределах от 0,03 до 0,04 Вт/(м· 0 К). Такие показатели позволяют использовать вспененный пенополистирол при утеплении любых элементов постройки, а также автострад, взлетно-посадочных полос и т.д.

Плотность плит, в зависимости от модификации материала, может быть от 20 до 50 кг/м 3 ;

Влагостойкость. Благодаря закрытой пористой структуре и химическому составу материал не разрушается под воздействием сырости, конденсата и даже прямого попадания воды. Единственным уязвимым местом являются торцевые поверхности, гидроизоляции которых следует уделить особое внимание.

Безопасность для здоровья позволяет применять экструдированный пенополистирол даже в лечебных и детских учреждениях. Плиты не выделяют вредных испарений даже при высоких температурах. Кроме этого, теплоизоляционный слой, как правило покрывается слоем отделочных материалов (штукатурки, шпатлевки, гипсокартон и т.п.).

Высокие прочностные параметры. Допустимое напряжение, в зависимости от модификации колеблется от 18 до 20 т/м 2 .

Из других характеристик экструдированного пенополистирола можно отметить:

• Морозостойкость. Материал сохраняет теплоизоляционные свойства даже при -70 0 С;
• Низкую паропроницаемость, от 0,007 до 0,008 мг/(м·ч·Па);
• Антисептические свойства материала практически исключают возникновение грибковых колоний;
• Длительный срок службы. Независимо от условий эксплуатации вспененный пенополистирол гарантировано прослужит не менее 45 лет.

Такие показатели, безусловно вызовут повышенный интерес потребителей. Кроме этого немаловажным является и тот факт, что монтаж вполне возможно выполнить своими руками, а стоимость материала относительно невысока.

Сфера применения экструдированного пенополистирола

Рассмотрим более детально возможные области использования пенополистирольных плит. Эксплуатационные и механические характеристики позволяют активно использовать пенополистирола для:

• Теплоизоляции частных домовладений и объектов ПГС;
• Защиты от промерзания подушки автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, взлетно-посадочных полос;
• Теплоизоляции фундамента, подпорных конструкций и кровель;
• Производства бытовых и промышленных холодильных установок, рефрижераторов;
• Устройства различных видов гидробарьеров;
• Производства упаковки и одноразовой посуды;
• Изготовления предметов быта.

Не смотря на то что сфера использования экструдированных панелей довольно обширна, существуют и некоторые ограничения.

Какие поверхности нельзя утеплять пенополистиролом

Прежде всего, не следует использовать экструзионные плиты для теплоизоляции поверхностей, температура которых не соответствует заявленным производителями режимам, от -50 до +75 0 С.

Кроме этого, крайне низкая паропроницаемость материала не позволяет использовать его в банях, бассейнах и других помещениях с повышенной влажностью. В этом случае применение пенополистирола в качестве теплоизолятора потребует дополнительных мер по обеспечению вентиляции, что отрицательно скажется на трудоемкости и стоимости работ. Игнорирование этих мер может привести к появлению плесени или грибка между утеплителем и ограждающей конструкцией.

Производители пенополистирола: марки, цены и отзывы

В настоящее время на рынке строительных материалов доминируют несколько производителей экструдированного пенополистирола:

Рассмотрим модельный ряд и особенности продукции каждого из них.