Сравнение пенопласта и экструдированного пенополистирола — «ИзолМаркет»
Экструдированный пенополистирол (Пеноплэкс, Батэплекс, Истплекс или ТехноНИКОЛЬ) и пенопласт – наиболее популярные теплоизоляционные материалы на нашем рынке стройматериалов. Эти утеплители схожи по своим техническим характеристикам и сделать выбор между ними очень тяжело. Но сейчас мы разберём вопрос: все-таки пенопласт (ППТ) или пенополистирол (ЭППС/XPS)? И каковы отличия у этих материалов? Выполним сравнение технических характеристик и посмотрим на особенности этих материалов.
Во-первых, данные материалы отличаются по технологии производственного процесса.
Пенопласт получают путём распаривания полистирола, сырье вспенивается, размер стирольного шарика увеличивается и они соединяются друг с другом. Пенопласт, по большому счёту, это склеенные между собой шарики.
Структура пенопласта
Экструзионный пенополистирол производят совсем по-другому. Стирол загружают в экструдер, в нем гранулы нагревают до однородной жидкой массы. Потом однородную вязкую массу под давлением выдавливают из экструдера, обрезают и задают нужную форму и размеры. Экструзионный пенополистирол– однородный материал практически не имеющий пор, за счёт чего его водопоглащение практически равно нулю.
Структура экструдированного пенополистирола
Эти отличия в производственном процессе и дают такую большую разницу в технических характеристиках между ППТ и ЭППС.
А сейчас посмотрим на их отличия более детально.
1. Теплопроводность
Одна из самых главных характеристик теплоизоляции – это теплопроводность. Чем она меньше – тем лучше, соответственно и толщина слоя теплоизоляции нужна меньше.
Теплопроводность экструзионного пенополистирола составляет 0,028 Вт/мк, теплопроводность пенопласта – 0,039 Вт/мк. По этим данным понятно, что экструзия теплее пенопласта примерно на 30%. То есть используя пенополистирол, можно сэкономить на слое теплоизоляции.
2. Механическая прочность
Уже писалось выше, что ЭППС обладает однородной структурой, а ППТ – это соединение шариков пенополистирола. Эта разница в процессе производства и даёт такое отличие в прочностных показателях.
Экструдированный пенополистирол (в зависимости от выбранной марки):
Прочность на изгиб: 0,4 – 1 МПа
Прочность на сжатие: 0,15 – 1 МПа
Пенопласт (в зависимости от выбранной марки):
Прочность на изгиб: 0,07 – 0,2 Мпа
Прочность на сжатие: 0,05 – 0,25 Мпа
Пенопласт обладает плотностью от 10 до 35 кг, экструдировпнный пенополистирол: 20 – 45 кг.
Вообще, пенопласт при нагрузке крошиться и ломается. Экструзионный полистирол, в свою очередь, выдерживает серьезные нагрузки (поверхности, которые утепляют, имеют свойства деформироваться).
Фасад, утеплённый ЭППС («Пеноплэкс Комфорт»)
3. Гидрофобность
Этот показатель важен для любого строительного материала, а для теплоизоляции и подавно, поскольку при поглощении влаги теплоизоляция перестаёт работать и при высыхании не восстанавливает свои свойства. Так же стирольные утеплители при наборе и долгом прибывании во влаге подвержены гниению и последующему разрушению. Экструзия имеет структуру, в которой ячейки закрыты, как результат – водопоглащение практически нулевое.
За 24 часа при полном погружении в водную среду ЭППС впитывает не более 0,2% по массе, за 30 дней – 0,4% от своего объёма.
У обычного пенопласта показатели водопоглащения в разы хуже. Так, за 24 часа (полное погружение) – 2%, а за 30 дней – 4%.
При использовании на фундаменте, цоколе и в конструкциях с влажными условиями пенопласт применять не рекомендуется.
4. Огнеупорность
Горючесть теплоизоляции весьма важный вопрос, особенно в конструкциях где материал не будет закрыт негорючими материалами (мансарды, кровли). У XPS и ППТ и других утеплителей, где сырьем является стирол, горючесть будет Г-4 или Г-3
5. Склонность к усадке
Основные враги теплоизоляции – это вода и усадка. Если материал деформируется в процессе эксплуатации, то между плитами появляются щели, материал теряет толщину, и это будет сказываться на эффективности теплоизоляции. Один из самых основных минусов ППТ (пенопласта) – это, как раз-таки, склонность к усадке при нагревании. После того как теплоизоляционный материал «сел», между плитами появляются щели, уменьшается толщина слоя и общая эффективность утепленной конструкции снижается.
Утепление фасада пенопластом (ППТ)
Не стоит покупать пенопласт для утепления в системе теплого пола, так как нагрев будет ухудшать тех. характеристики теплоизоляции. Если для утепления фасада Вы выбираете пенопласт, то стоит красить фасад в светлый тонн, чтобы его нагрев был меньше.
У экструдированного пенополистирола данных проблем нет – XPS практически не дает усадку при любых эксплуатационных нагрузках.
Вывод
Если учесть все вышеперечисленное, то ответ на вопрос: «Что лучше, пенопласт или экструдированный пенополистирол?» ясен и понятен. Технические и теплоизоляционные характеристики XPS в разы выше чем у пенопласта.
Ниже приведем таблицу сравнения
| Параметры | Пенополистирол (XPS) | Пенопласт (ППТ) |
| Теплопроводность | 0,028 Вт/мк | 0,039 Вт/мк |
| Коэффициент паропроницаемости | 0,05 мг/мчПа | 0,022 мг/мчПа |
| Плотность | 30 — 45 кг/м3 | 15 — 35 кг/м3 |
| Водопоглощение при частичном погружении на 24 часа | 0,2 % | 2 % |
| Прочность на изгиб | 0,4 — 1 МПа | 0,07 — 0,2 МПа |
| Прочность на сжатие (при деформации на 10%) | 0,02 — 0,7 МПа | 0,05 — 0,2 МПа |
| Рабочая температура* | от -50 до +70° C | от -50 до +70° C |
| Возгорание материала | от +450° C | от +310° C |
* Если температурный порог пройден, материалы начинают деформироваться.
Если Вы стоите перед выбором, что приобрести для теплоизоляции здания — ППТ или XPS — то выбор очевиден. Купить экструдированный пенополистирол от ведущих производителей и по выгодным ценам можно в нашем магазине. Но следует сказать, что и пенопласт в качестве утеплителя тоже имеет право на существование.
Экструдированный пенополистирол (ТехноНИКОЛЬ, Пеноплэкс, Батэплекс, Истплекс) – один из лучших вариантов для утепления фасада, фундамента, пола, плоской крыши. Дом, утепленный XPS, будет иметь лучший микроклимат в сравнении с домом утепленным пенопластом.
Экструдированный пенополистирол
Экструдированный пенополистирол
Cвойства экструдированного пенополистирола и область применения этого утеплителя.
Экструдированный пенополистирол состоит также как и пенопласт из пенополистирола, но отличается технологией создания гранул. Обычный пенопласт создается путем “пропаривания” микро гранул водяным паром их гиперувеличения под воздействием температуры пары пока не будет заполнена пеной пенополистирола вся форма. Экструдированный пенополистирол производится методомэкструзии. Экструдированный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Качественный экструдированный пенополистирол обладает равномерной, закрыто пористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм.
Специальный тип материала, обладающий плотностью 38-45 кг/м³и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве взлётных полос, автомобильных и железных дорог. Высокая прочность экструдированного пенополистирола является его главным преимуществом и позволяет его использовать не только как утеплитель, но и как строительный материал, выполняющий иногда даже функции вспомогательных или несущих конструкций.
Экструдированный пенополистирол обладает низкой теплопроводностью (0,029-0,034), минимальным водопоглощением (0,2-0,4%), малым удельным весом (25..45 кг/м³). По показателям теплоизоляции и легкости экструдированный пенополистирол немного превосходит обычный пенополистирол низкой плотности (40 кг на м3), который имеет теплопроводность 0.038 Вт/(м*С).
К недостаткам экструдированный пенополистирола относится в 5 раз более худшая паропроницаемость 0.013 Мг/(м*ч*Па) чем у традиционного пенопласта, что повышает требования к вентиляции дома утепленного экструдированным пенополистиролом.
К другому недостатку экструдированного пенополистирола относится его высокая горючесть по классу Г3-Г4, в то время как многие производители пенопласта за счет специальных добавок добились фактически негорючих характеристик по классам Г1.
Экструдированный пенополистирол имеет широкую сферу применения: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (инверсионные, традиционные, эксплуатируемые и др), полов, в том числе тёплых. Также именно экструдированный пенополистирол применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания (морозное пучение грунта ) Материал решает задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен.
Итак подведём выводы, экструдированный пенополистирол можно применять в традиционном утеплении фасадов домов если соблюдены условия по принудительной вентиляции и влаго отведении в доме. Суммарно, если сравнить стоимость установки принудительной системы вентиляции на дом жилой площадью 100-150 метров с утеплением экструдированным пенополистиролом ~ 15-17 тысяч у.е.. И тот-же дом без принудительной системы вентиляции с утеплением базальтовой ваты ~ 10 тысяч у.е.. Разница составит порядка 5-7 тысяч у.е. при тех-же характеристиках в тепло модернизации и эксплуатации. То есть применяя данный вид утеплителя как основного для Вашего дом обойдётся Вам дороже утепления базальтовой ватой той-же толщины. Довольно часто продавцы материалов в поиске большей прибыли намеренно утверждают что экструдированный пенополистирол по своим характеристикам теплопередачи гораздо лучше обычного пенопласта, и для утепления фасада можно применить вместо положенных 100мм пенопласта достаточно всего 50мм экструдированного пенопласта. Это большое заблуждение не отвечающее истине, свойства этих утеплителей почти одинаковы и для одного и того-же дома если необходимо 100мм пенопласта столько-же по толщине надо и экструдированного пенопласта. Ещё немаловажным является свойство экструдированного пенопласта не поглощать влагу. Имея полностью закрытую структуру пор, данный утеплитель вообще не поглощает и не пропускает влагу. Мы применяем экструдированный пенополистирол исключительно в тех местах где это необходимо- в зонах сильно подверженных намоканию и насыщению влагой, это оконные откосы, места примыкания к отмостке (цоколь), места примыкания систем утепления к балконным плитам. Также данный утеплитель применяется для теплоизоляции подземных частей зданий с наружной стороны. Работы проводятся только некоторыми видами экструдированного пенополистирола, специально предназначенного для фасадов. С практической стороны данный утеплитель имеет очень плохую адгезию под другие виды покрытий, часто специальный клей для приклейки или армирования пенополистирола отваливается от экструдированного пенополистирола даже не оставив на нём следа. Мы применяем в работе только определённые виды экструдированного пенопласта ТМ AVSTROTERM, STYRODUR и PENOBOARD. Неоднократное использование экструдированного пенополистирола этих марок показало их прекрасные эксплуатационные возможности, хорошую адгезию к другим материалам.
Титомир Павел 23 апреля 2013г.
Экструдированный пенополистирол для фундамента| wikibud
Утепление внешних стен цокольных этажей и фундаментов значительно сокращает расходы на отопление, особенно если подвальные помещения планируется активно использовать в качестве технических или даже жилых помещений. Экструдированный пенополистирол зарекомендовал себя как наилучший утеплитель для таких конструкций. Он характеризуется оптимальным сочетанием эксплуатационных показателей и стоимости.
Технические и эсплуатационные характеристики
Экструдированный пенополистирол по своим техническим показателям существенно отличается от обычного пенопласта:
- Повышенная прочность – сохраняет целостность и сопротивляется деформациям при существенных статических и динамических нагрузках;
- Устойчивость к гниению, грибку, плесени;
- Минимальное влагопоглощеие, только внешних слоев;
- Стойкость к большинству агрессивных сред, не разрушается под воздействием кислотных щелочных или минерализованных грунтов и грунтовых вод;
- Биологическая нейтральность. Во время монтажа и эксплуатации канцерогенные вещества выделяются в минимальных количествах.
Все перечисленные параметры способствуют значительному увеличению эксплуатационного ресурса материала. Так же как и пенопласт, екструдированный пенополистирол легко поддается обработке – монтаж вполне возможно выполнить собственными силами.
Несмотря на многочисленные и неоспоримые достоинства экструдированный пенополистирол имеет и некоторые недостатки:
- Материал горючий, легко воспламеняется и поддерживает горение с выделением канцерогенных веществ. Однако при размещении под поверхностью грунта данное качество не критично;
- Легко повреждается грызунами и требует дополнительной защиты;
- Структура внешних слоев материала представляет собой открытые ячейки способные ограниченно впитывать небольшое количество влаги. Поэтому для предотвращения капиллярного подсоса воды конструкцию фундамента необходимо гидроизолировать.
Что даст утепление фундамента экструдированным пенополистиролом:
- Существенное снижение теплопотерь подвальных помещений;
- Уменьшение воздействия на несущие конструкции пучинистых почв;
- Точка росы выносится за пределы помещения, что способствует уменьшению или полному предотвращению образования конденсата;
- Материал имеет ограниченную эластичность, что обеспечивает сохранение целостности гидроизоляции под воздействием внешнего давления грунтов.
Технология утепления
Утепление фундамента желательно производить на этапе возведения сооружения, когда к конструкции имеется свободный доступ. Но существуют технологии позволяющие выполнять монтажные работы в уже эксплуатирующихся зданиях:
- Фундамент обнажают на всю глубину заложения;
- Поверхность очищают от остатков гидроизоляции и мусора;
- Различные дефекты: трещины, отверстия, неровности, устраняются при помощи цементных растворов на основе М500;
- На дно котлована засыпают песчано-цементную подушку;
- Поверхность фундамента гидроизолируется при помощи битумной мастики или резиновых мембран;
- Плиты экструдированного пенополистирола фиксируются на контактный полиуретановый клей;
- Тщательно герметизируются все стыки между плитами при помощи монтажной пены;
- Для защиты утеплителя от грызунов его поверхность покрывают монтажной пеной;
- Осуществляют обратную засыпку грунта и делается отмостка.
Отзыв о “Экструдированный пенополистирол для фундамента”
Все о полистироле – MGX
Что такое полистирол? Полистирол – это синтетический ароматический полимер, который производится из мономера стирола, который является жидким нефтехимическим продуктом. Также известно, что это термопластическое вещество, которое обычно находится в твердом состоянии при комнатной температуре. Обычно его можно нагревать и плавить для формования или экструзии; в конце концов, когда он остынет, он снова станет твердым.
Возможно, вы не знаете, что полистирол – один из наиболее широко используемых видов пластика.Несколько других фактов о полистироле заключаются в том, что его твердая форма представляет собой твердый пластик, который практически не имеет гибкости. Обычно твердый полистирол также можно использовать для изготовления форм с очень мелкими деталями. Другое дело, что полистирол может быть прозрачным или иметь несколько разных цветов. Примеры использования полистирола: одноразовые столовые приборы, пластмассовые модели, коробки для компакт-дисков и DVD, а также корпуса для детекторов дыма.
Формы полистиролаКроме того, существует 3 различных формы полистирола, такие как пенополистирол, экструдированный полистирол и экструдированный пенополистирол.У каждой из этих форм полистирола есть свои области применения. Также полистирол может использоваться во взрывчатых веществах на полимерной связке. Плотность пенополистирола является важным фактором, поскольку она может варьироваться от 25 кг / м3 до 200 кг / м3 и зависит от того, сколько газа было использовано для создания пены. На самом деле есть некоторые популярные продукты, которые используются из пенополистирола, такие как доски для серфинга, и очень известные чашки из пенополистирола, которые используются во всем мире. Чашки из пенополистирола чаще всего используются компаниями быстрого питания, обычно расположенными в США, Японии, Австралии и Новой Зеландии.Интересный факт о стаканах из полистирола из пенополистирола заключается в том, что вы можете пропустить их в посудомоечной машине, не деформируясь, но только если она установлена на 70 ° C из-за того, что температура стеклования составляет 95 ° C.Пенополистирол разрезается. очень просто с помощью резака для вспененной проволоки. Резак для горячей пены прост и изготовлен из нагретой натянутой проволоки. Обычно его используют из нихрома, так как нихром очень устойчив к таким высоким температурам, что подходит для электропроводности.Устройство для резки пенопласта с горячей проволокой работает путем нагревания проволоки до определенной температуры, так что она сразу же расплавляет находящуюся рядом пену. Таким образом, пена расплавится еще до того, как коснется проволоки, что приведет к гладким порезам от устройства для резки горячей пены.
Полистирол, который разрезается и формуется резаками для пенопласта, используется для различных целей, например: архитектурные модели, парки развлечений, настоящие вывески, съемочные площадки, строительство самолетов и многое другое.Эти специальные фрезы могут варьироваться от нескольких долларов до десятков тысяч долларов для гораздо более крупных станков с ЧПУ, которые используются для более крупных проектов. Для резки полистирола также можно использовать традиционный резак, но для того, чтобы это было возможно и не повредило лезвие, вам нужно окунуть лезвие в воду и разрезать под углом 30 °. Лучше всего повторить этот процесс несколько раз подряд. Если хотите хороших результатов. Существуют также различные виды уникальных ножей для полистирола, которые больше похожи на цилиндрические рашпили.
Экструдированный полистиролЭкструдированный полистирол полностью отличается от пенополистирола, который известен как пенополистирол. Что касается экструдированного полистирола, он, как правило, довольно гибкий из-за того, что он заполнен воздухом, а также его низкая плотность и низкая теплопроводность. Однако для некоторых вещей экструдированный полистирол используется для упаковки арахиса и упаковочного материала для амортизации хрупких предметов в коробках. Еще один важный факт, связанный с экструдированным полистиролом, заключается в том, что он может использоваться в качестве проводящего материала.Учитывая его изоляционные свойства, он является важным строительным материалом. Изоляция из экструдированного полистирола помогает своим строительным конструкциям, например, декоративным конструкциям. Помимо экструдированного полистирола, в гражданском строительстве также используется легкий наполнитель для насыпей.
Несмотря на то, что экструдированный полистирол используется для изготовления ремесленных моделей, а точнее архитектурных моделей. Обычно при вспенивании между двумя листами бумаги он, как правило, представляет собой положительную замену картону, получившему название «пенопласт».
Утилизация и переработкаОбщество пластмасс создало символ, известный как идентификационный код смолы для полистирола, потому что им нужен был простой способ маркировки предмета, чтобы можно было определить, пригоден ли он для вторичной переработки.
СжиганиеОчевидно, что воздействие полистирола, сжигаемого при высоких температурах, может вызвать образование химических веществ, таких как монооксид углерода в воде, некоторые летучие соединения и углекислый газ.Например, одна тонна поролоновых стаканов произведет 0,2 унции золы, однако вы получите около 200 фунтов золы на тонну, если вы будете использовать бумажные стаканчики.
Если в ячмене присутствует кислород или очень низкие температуры при сжигании полистирола, он будет производить полициклические ароматические соединения, углеродную сажу и монооксид углерода, а также мономеры стирола.
МогильникИзделия из полистирола, такие как стаканы из пенопласта и другие изделия, рекомендуется закапывать на свалки, поскольку они прочны как бетон и кирпич.Также нет необходимости использовать пластиковую пленку для защиты воздуха и подземных вод.
ПереработкаКак правило, на данный момент значительный процент изделий из полистирола не перерабатывается в основном из-за того, что не хватает качественных предприятий по переработке. При переработке полистирола его можно использовать для создания парковых скамеек, цветочных горшков и игрушек. Хотя первоначальный процесс «рециклинга» полистирола может быть официально не завершен и, как известно, вместо него производится больше полистирола.При этом стаканчики из полистирола и другие продукты, используемые для упаковки в качестве альтернативного варианта, обычно перерабатываются в наполнители из других пластмасс, или предметы, которые не могут быть переработаны, обязательно выбрасываются в мусор.
Экологические проблемы и запретыПолистирол очень легкий, особенно если он вспененный, и имеет низкую стоимость лома, поэтому его действительно трудно переработать. Программы рециркуляции Curbside не допускают вторичную переработку полистирола, поскольку чистый полистирол очень устойчив к биоразложению и фотолизу.Если дикие животные проглотят любую форму пластика, это может быть для них очень вредным. По заявлению прибрежной комиссии Калифорнии, пластик теперь официально считается компонентом морского мусора.
Чем отличается одна изоляция из жесткого пенопласта от другой? – Insulfoam
Чем отличается одна изоляция из жесткого пенопласта от другой?
Специалисты в области проектирования и строительства могут выбрать из нескольких видов изоляции из жесткого пенопласта, каждая из которых хорошо помогает зданиям удерживать или удерживать тепло.Тем не менее, существуют важные факторы, которые следует учитывать при оценке некоторых первичных продуктов из жесткого пенопласта, таких как пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS) и полиизоцианурат (полиизо). Помимо химического состава продукта и методов производства, эти материалы имеют два ключевых отличия:
- Изоляционные характеристики на единицу измерения и
- Долговременное термическое сопротивление (LTTR).
Изоляционные характеристики на единицу измерения Обычный способ сравнения различных изоляционных материалов – это R-значение на дюйм.Хотя такая цифра демонстрирует физическую способность материала препятствовать теплопередаче, она имеет ограниченное применение при указании изоляции, поскольку производительность по сравнению с затратами является реальной движущей силой при принятии многих архитектурных решений. Говоря клише, “какая прибыль?” Если посмотреть на R-значение, полученное на каждый потраченный доллар, прибыль на акцию будет наивысшей. Это свойство становится более важным, когда дизайнеры понимают, что изоляция страдает от «закона убывающей отдачи» – дополнительная изоляция, превышающая проектный оптимум, приводит к очень небольшому увеличению чистой экономии энергии.
Специалисты по спецификации долговременного термического сопротивления (LTTR) часто сосредотачиваются на опубликованном R-значении изоляции, но могут не осознавать, что эта цифра является начальным значением на момент изготовления. Многие изоляционные материалы подвержены снижению коэффициента сопротивления R за время эксплуатации продукта. Это очень важно, поскольку падение производительности со временем означает более высокие затраты на отопление и охлаждение в течение всего срока службы здания. EPS – один из немногих утеплителей из жесткого пенопласта со стабильным термическим сопротивлением на протяжении всего срока службы.Другими словами, опубликованное значение R для EPS не снижается со временем по сравнению с другими жесткими изоляционными материалами, которые обычно теряют до 20% или более своей изолирующей способности во время эксплуатации. Причина, по которой некоторые жесткие пенопласты имеют пониженные значения R, заключается в том, что в них используются пенообразователи, которые увеличивают исходное значение R, но со временем диффундируют и заменяются воздухом. Простой способ проверить это – просмотреть гарантии на продукт, которые подтвердят, что R-Value будет стабильным или снижающимся с течением времени. Производители пенополистирола гарантируют стабильное значение R.
Другие факторы Степень поглощения воды изоляцией влияет на ее тепловые характеристики. По сравнению с некоторыми другими изоляционными материалами, жесткие пенопласты как класс хорошо сопротивляются влаге. Однако существует одно заблуждение, что EPS легко впитывает влагу. Однако, если учесть, что этот материал обычно используется для упаковки пищевых продуктов, становится ясно, что влагопоглощение на самом деле довольно низкое. Это было продемонстрировано в реальных и лабораторных испытаниях, сравнивающих показатели влагопоглощения. Например, параллельные испытания пенополистирола и XPS в качестве изоляции ниже класса на фундаменте здания в Санкт-Петербурге.Пол, Миннесота, показал, что EPS превосходит XPS. Когда две изоляции были удалены после того, как они были погребены под землей в течение 15 лет, содержание влаги в EPS составляло 4,8% по сравнению с 18,9% для XPS. После 30 дней сушки уровень влажности EPS упал до 0,7%, в то время как XPS продолжал удерживать 15,7% влаги. В наши дни профессионалы в области дизайна больше сосредотачиваются на влиянии влаги на изоляцию «жизненного цикла», а именно на способности изоляции не только противостоять влаге, но и легко выделять влагу, которую она впитывает.В циклах «сухой / влажный», которым обычно подвергаются изоляционные материалы различных классов, EPS показал себя как наиболее оптимальную работу благодаря своей способности удерживать наименьшее количество влаги среди жестких изоляционных материалов. Это помогает EPS обеспечивать более высокое значение R по сравнению с циклами влажно-сушки, характерными для низкосортных материалов.
Состав продукта и его применение. EPS, XPS и полиизо можно использовать по всей ограждающей конструкции здания – на крышах, стенах и под землей – в зданиях всех размеров и типов.Различают три вида изоляции:
- EPS обычно белого цвета и поставляется в виде блоков и панелей различных размеров, с облицовкой или без покрытия. Облицовочные материалы улучшают физические свойства, такие как R-ценность, огнестойкость и защиту от влаги Продукты
- XPS обычно предлагаются в виде пенопластов пастельных или первичных цветов, в зависимости от марки. Этот продукт обычно доступен в виде картона фиксированного размера и толщины. Изоляционные панели из полиизо
- состоят из пенопласта, зажатого между двумя облицовочными элементами.
Экономичные подходы к теплоизоляции Как и в случае с другими коммерческими и институциональными зданиями, в медицинских и образовательных учреждениях проектные группы могут минимизировать затраты на изоляционный материал из жесткого пенопласта и затраты на рабочую силу за счет тщательной спецификации продукта. Ниже приведены два простых способа снизить затраты на изоляцию.
Лучшее достижение прочности на сжатие
Производители изоляционных материалов иногда продают продукцию с высокой прочностью на сжатие.В результате изоляция из жесткого пенопласта часто переоценивается при установке под плитами и крышами. Легкодоступные варианты из пенополистирола имеют прочность на сжатие до 60 фунтов на квадратный дюйм и достаточно прочны почти для всех приложений для ограждающих конструкций. Свидетельством прочности на сжатие пенополистирола является его использование в дорожных и земляных сооружениях в качестве геопены, которые указаны в стандарте ASTM D6817 с более жесткими допусками, чем традиционные изоляционные материалы ниже класса. Стоимость использования более прочной изоляции, чем требуется, может быть значительной.Например, если указать продукт XPS под давлением 100 фунтов на кв. Дюйм для низкоуровневого применения, когда будет достаточно продукта из пенополистирола с давлением 40 фунтов на квадратный дюйм, стоимость материала может почти удвоиться.
Упрощенный монтаж с коническими блоками крыши
Специалисты-строители часто создают положительные уклоны на сборках плоского настила крыши с помощью теплоизоляции. Поскольку они доступны только в виде относительно тонких листов, большинство жестких изоляционных материалов из пенопласта требуют укладки нескольких слоев для создания желаемого уклона, что требует значительных затрат рабочего времени и материала.EPS, с другой стороны, доступен в виде отдельных конических панелей толщиной до 40 дюймов. У некоторых производителей есть возможность предварительно вырезать блоки из пенополистирола с любым уклоном 1/16 дюйма или больше и практически любой нестандартной формы для размещения сверчков на крыше, седел, впадин и гребней, а также всех типов дренажных систем и компоновок. Поскольку требуется меньше отдельных частей, создание уклона с помощью конических блоков EPS требует меньше обработки и резки материалов на месте и, таким образом, устанавливается намного быстрее. Использование конического пенополистирола может снизить затраты на изоляцию крыши до 30% по сравнению с другими продуктами из жесткого пенопласта.
Композитная изоляция
EPS и полиизо обычно используются во многих кровельных сборках, и теперь производители производят композитные панели, в которых сочетаются эти два материала. EPS обеспечивает легкую, изолирующую и упругую изоляцию из пеноматериала, а полиизо служит изоляционным покрытием для повышения прочности. Некоторые композитные продукты, такие как композитная панель InsulFoam® HD, имеют класс огнестойкости UL как для горючих, так и для негорючих настилов и совместимы с рядом кровельных мембран, включая EPDM, TPO, PVC, CSPE и low -скатные, сборные и модифицированные битумные мембранные системы.Поскольку во многих малоэтажных медицинских учреждениях и некоторых школах есть деревянные настилы на крыше, изделия с такими номинальными характеристиками обеспечивают простую в установке изоляцию для огнестойких сборок.
Изоляция из жесткого пенопласта – прекрасное жилищное строительство
Некоторые строительные материалы были приняты многими строителями, как изоляция из жесткого пенопласта . Конечно, есть строители, которые избегают этого, но жесткий пенопласт можно использовать везде, от плиты подвала до крыши – и эта универсальность позволяет использовать его во многих жилых проектах.
Существует три распространенных разновидности: полиизоцианурат , пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS). Еще одно относительно новое дополнение – фенольная пена , которая сейчас распространяется в США ирландским производителем Kingspan. Эти типы пенопласта имеют схожие, но несколько различающиеся области применения. R-значение EPS колеблется от примерно 3,6 до 4,2 на дюйм. XPS рассчитан на R-5 на дюйм. Полиизо имеет R-ценность от R-5,7 до R-6 (в холодную погоду он ниже).Kingspan заявляет о более высоких значениях R: R-6,2 на дюйм для образцов толщиной 1 дюйм и до R-8,2 на дюйм для образцов толщиной 3 дюйма.
При выборе одного из них следует учитывать, будет ли пена контактировать с почвой, значение R, необходимое для сборки, которую вы проектируете, и обеспокоены ли вы потенциалом глобального потепления пенообразователей, которые использовал, чтобы сделать это. А если пена вам не по душе, вы найдете альтернативу жесткой минеральной вате и, в некоторых случаях, древесноволокнистой плите.
EPS и XPS в порядке под землей
Обычно пену используют снаружи стен фундамента или под плитами фундамента. В обоих случаях пена очень помогает замедлить теплопотери через бетон (который сам по себе практически не имеет термического сопротивления), и в обоих случаях пена находится в прямом контакте с грязью или гравием. Так что он промокнет.
Это то место, где вам не нужен полиизо, но подойдет XPS или большинство разновидностей EPS.Влага в почве не повредит пену и не погубит ее тепловые свойства. Но если вы указываете EPS, было бы разумно проконсультироваться с производителем, чтобы убедиться, что конкретный тип, который вы рассматриваете, подходит. Более плотные версии EPS лучше работают в этом приложении.
Еще одним фактором, который следует учитывать при использовании субплит, является прочность пенопласта на сжатие. Обычный тип XPS (например, пенополистирол Dow или пенопласт от Owens Corning) и пенополистирол типа IX рассчитан на давление 25 фунтов на квадратный дюйм.Если вам нужно что-то с более высокой прочностью на сжатие, доступен XPS с рейтингом psi 40, 60 и даже 100.
Майкл Мейнс, проектировщик жилых помещений, говорит, что даже пенополистирол типа II с прочностью на сжатие 15 фунтов на квадратный дюйм подходит для использования под плитой подвала. Тип IX лучше подходит для фундаментов, где он выдерживает нагрузки с верхних этажей.
Полиизо имеет проблемы с холодной погодой
Полиизоцианурат имеет более высокое значение R на дюйм, чем XPS или EPS – по крайней мере, когда на улице тепло.Но исследователи выяснили, что при температурах ниже 50ºF тепловые характеристики снижаются на . В холодный зимний день теплоизоляция может фактически работать с R-4,5 на дюйм, а не с R-6 на дюйм при более теплой погоде.
Проблема, по-видимому, связана с решением почти 20 лет назад переключить вспениватели с HCFC 141B на комбинацию CO 2 и пентана. Производительность старого полиизо не пострадала от холода, но новая версия пострадала.
Это не совсем понятная проблема, хотя у таких исследователей, как Джон Штраубе из Building Science Laboratories, есть некоторые теории.Ясно одно: производительность зависит от производителя.
Температурный дрейф – тенденция к снижению значения R со временем – еще одна проблема. Это происходит, когда газ в пузырьках жесткого пенопласта медленно выходит наружу и заменяется воздухом с более низким значением теплоизоляции. Проблема теплового дрейфа имеет давнюю историю с полиизо, но это также проблема для XPS. Изучая этот вопрос, старший редактор Мартин Холладей пришел к выводу, что R-значение XPS медленно снижается с R-5 на дюйм до чуть более R-4 на дюйм.
ПроизводителиEPS рады сообщить вам, что у их продуктов нет такой проблемы.
Проблема муравья
Есть еще один потенциальный аспект использования жесткого пенопласта в некоторых областях: муравьи-плотники. Один строитель, столкнувшийся с проблемой , говорит, что муравьи-плотники, кажется, гнездятся в пене, влажная она или сухая. Еще одна угроза – термиты.
Это может вызывать особую озабоченность, когда у фундаментной стены используется жесткий пенопласт, обеспечивающий легкий доступ к дому для насекомых.EPS высокой плотности, производимый Atlas, под названием ThermalSTAR, содержит инсектицид, предназначенный для отпугивания термитов, но не специально разработанный для муравьев. Некоторые EPS обрабатывают боратом для отпугивания насекомых, но строители сообщают, что его не всегда легко найти.
Строительные нормы и правила в некоторых частях страны не допускают по этой причине пену снаружи фундаментных стен.
Воздействие на окружающую среду
Сплошной слой изоляции из жесткого пенопласта в стенах и крышах приводит к снижению энергопотребления, что несомненно является экологическим плюсом.Но кое-что, что не нравится некоторым строителям, – это высокий потенциал глобального потепления некоторых пенообразователей, используемых для изготовления пены.
Наихудшим нарушителем является XPS, в котором используется ГФУ с потенциалом глобального потепления примерно на 1300 выше, чем у углекислого газа. В конечном итоге ожидается, что отрасль перейдет к пенообразователю на основе гидрофторолефина (HFO) с ПГП около 1. Этот переход занимает больше времени, чем хотелось бы некоторым.
В других типах изоляции из жесткого пенопласта не используются пенообразователи на основе ГФУ, поэтому их потенциал глобального потепления намного ниже.
Еще одним экологическим фактором является бромированный антипирен – гексабромциклододекан (ГБЦД), который использовался в изоляции из пенополистирола и пенополистирола. К большинству полиизо добавляется галогенированный антипирен, называемый TCPP. Оба этих галогенированных антипирена несут риски для здоровья и окружающей среды .
В Северной Америке производители изоляции XPS и EPS перешли на новый антипирен, разработанный Dow Chemical, под названием Polymeric FR, который считается более безопасным для окружающей среды.Однако немецких исследователей говорят, что это химическое вещество может распадаться в присутствии тепла и солнечного света на химические вещества, которые могут нанести вред окружающей среде. Dow очень критически отнесся к отчету, и исследователи заявили, что необходимо провести дополнительную работу, чтобы полностью разобраться в проблеме.
Дополнительная информация об утеплении жесткой пеной
Выбор подходящей толщины наружной пены – Жесткая пена должна быть достаточно толстой, чтобы предотвратить образование конденсата на обшивке.
Изолируйте свой подвал – В этой серии видео из трех частей рассказывается об управлении водными ресурсами, герметизации воздуха и изоляции с помощью жесткого пенопласта.
Шесть проверенных способов строительства энергосберегающих стен – Независимо от того, строите ли вы новые дома или реконструируете, эти альтернативные методы каркаса позволят вам достичь R-40 или выше.
Energy-Smart Details – Получите лучшее представление о том, что делает дом с высокими эксплуатационными характеристиками.
Экспериментальное исследование и корректировка модели
В этом исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства были измерены переходным методом при различных температурах окружающей среды (от −10 до 40 ° С).Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли EPS на теплопроводность и плотность EFC в сухом состоянии. В конечном итоге уравнение Ченга – Вачона было модифицировано путем введения температурного параметра. Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с повышением температуры. Также было продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только уменьшить теплопроводность EFC, но также уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.
1. Введение
Пенобетон (FC) – это тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг / м 3 до 1900 кг / м 3 , который широко используется в области строительства, особенно для снижения статической нагрузки конструкций и для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1]. По сравнению с органическими изоляционными материалами ТЭ имеет более высокую прочность, лучшую огнестойкость и долговечность [1–3]. Однако, чтобы соответствовать более высоким требованиям к теплоизоляционным характеристикам, плотность FC должна быть дополнительно снижена до менее чем примерно 400 кг / м 3 .В соответствующих исследованиях было установлено, что метод химического вспенивания больше подходит для сверхлегких ТЭ, чем механическое вспенивание [4–9].
Пенополистирол (EPS) был впервые представлен в качестве легкого заполнителя для бетона Куком в 1973 году [10]. Благодаря своей превосходной теплоизоляции и близким пористым свойствам частицы пенополистирола существенно влияют на тепловые характеристики FC. Например, Sayadi et al. [11] добавили регенерированные частицы EPS в FC и обнаружили, что теплопроводность образца FC с объемной долей EPS 82% была снижена на 45%, а плотность – на 62.5%. Видно, что EPS имеет широкие перспективы применения и большую потенциальную ценность в FC [12–14].
Теплопроводность – важный параметр, отражающий способность бетона передавать тепло. Многие исследования изучали теплопроводность композиционных материалов и выявляли влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает важное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] протестировали теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40 ° C) в установившемся состоянии с использованием метода защищенной горячей плиты.Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры. Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого необработанного бетона с перлитовым заполнителем и установил функции взаимосвязи для теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предложенные эмпирические соотношения теплопроводности применимы в диапазоне температур от -70 до 30 ° C. Ли и др. [23] обсудили общие модели теплопроводности, основанные на экспериментальных данных, и предложили модель прогнозирования теплопроводности FC, но они не смогли учесть влияние внешних факторов окружающей среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ не учитывают температурные эффекты.
В данном исследовании сверхлегкий пенополистирол пенобетон (EFC) с различным содержанием пенополистирола готовится методом химического вспенивания, а его теплопроводность измеряется при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° C). На основе результатов испытаний и существующих моделей теплопроводности была получена модель теплопроводности EFC с поправкой на температуру.
2. Экспериментальные программы
2.1. Сырье и соотношение смеси
Загущенный материал, использованный в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и летучей золы класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать структуру пор FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, EPS имеет размер частиц от 2 до 4 мм, кажущуюся плотность 18,8 кг / м 3 и теплопроводность 0.0313 Вт / (м · К). Пенообразователь, использованный в этом тесте, представлял собой раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором служил стеарат кальция. Первым укрепляющим агентом был нитрит натрия, а загустителем – эмульсия акрилатного сополимера. Используемая вода была водопроводной. Соотношение воды и связующего, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли EPS (0% ~ 60%).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2. Прибор для испытаний2.2.1. Тестер теплопроводностиДля теста теплопроводности использовался анализатор термических характеристик ISOMET 2114, произведенный в Словакии (рис. 1). Прибор может быть использован для определения теплопроводности, объемного теплового потока и температуропроводности композитов на основе цемента [24]. Он основан на принципе испытания на переходные процессы, а диапазон измерения температуры составляет 15 ~ + 50 ° C с точностью 1 × 10 -4 Вт / (м · К).Прибор можно проверить с помощью зонда или плоской пластины. В этом тесте используется поверхностный зонд с диапазоном измерения 0,04 ~ 0,3 Вт / (м · К). 2.2.2. Испытательный бокс при высоких и низких температурахВ этом испытании использовался испытательный бокс для моделирования высоких и низких температур, разработанный Северо-восточным сельскохозяйственным университетом. Его основные показатели производительности приведены в таблице 4.
2.3. Технология приготовления и методика химического вспенивания пенобетона EPS2.3.1. Технология приготовленияВ соответствии с характеристиками пенополистирола и технологией формования химического пенобетона образцы пенополистирола с химическим вспениванием были приготовлены в соответствии со следующим процессом: (a) Частицы пенополистирола были влажными в течение одной минуты с одной третью общая вода.(b) Цемент для смешивания, летучая зола, другие твердые материалы, оставшаяся вода и загуститель смешивались и перемешивались до тех пор, пока смесь не стала однородной. Затем смоченные частицы EPS помещали в смесь и перемешивали в течение одной минуты. Температуру суспензии поддерживали на уровне 25 ° C. (c) Добавляли раствор нитрита натрия. Смесь перемешивали на низкой скорости в течение 30 секунд, а затем перемешивали на высокой скорости в течение 10 секунд. (D) В смесь вливали перекись водорода, и ее перемешивали в течение 10 секунд.(e) Смесь быстро вылили в форму и оставили на 24 часа при 20 ° C. Затем образцы вынимали из формы, когда они имели определенную прочность, и затем применяли стандартное отверждение. Бетонный образец показан на рисунках 2 (а) и 2 (б). 2.3.2. Экспериментальные методыИспытание образцов на плотность в сухом состоянии проводили в соответствии с китайским стандартом GB / T11969-2008. Измерения проводились после сушки образцов до постоянного веса. Окружающая среда с постоянной температурой обеспечивалась испытательным боксом при высоких и низких температурах.Теплопроводность образцов была проверена после двухчасового стояния при постоянной температуре. При постоянной температуре измеряли теплопроводность полированных образцов с обеих сторон с помощью анализатора тепловых характеристик. Теплопроводность некоторых образцов EFC при 20 ° C показана в Таблице 5. Из-за неоднородности FC были протестированы три положения лицевой поверхности, и было вычислено среднее значение результатов.
3. Результаты и обсуждение3.1. Взаимосвязь между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью образцов EFC при различных температурахТеплопроводность – это основной физический параметр, используемый для характеристики теплопроводности материалов. Механизм теплопроводности у разных веществ разный.Согласно теории теплопередачи [25, 26], свободная подвижность электронов и колебания решетки являются двумя основными независимыми механизмами теплопередачи твердого тела. В основном это упругая волна (или волна решетки), которая, создаваемая колебанием решетки в месте более высокой температуры, вызывает колебание соседней решетки для передачи тепла в неорганических неметаллических твердых материалах. Поскольку бетон состоит в основном из твердых компонентов, механизм теплопередачи каркаса аналогичен механизму передачи тепла твердого тела.Поэтому теплопроводность бетона в первую очередь зависит от плотности материалов. Обычно низкая плотность соответствует низкой теплопроводности [27]. Закон изменения был получен путем подгонки результатов испытаний объемной плотности в сухом состоянии и теплопроводности при различных температурах, как показано на рисунке 3. Объемная плотность в сухом состоянии химического вспенивания пенобетона EPS положительно коррелирует с теплопроводностью. Данные испытаний были подогнаны для получения соотношения между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью EFC при температуре 0 ° C.Выражение отношения может быть записано как . Содержание пены и содержание EPS определяют его объемную плотность в сухом состоянии в EFC и влияют на теплопроводность EFC. В тех же условиях количество пор в пористом материале определяет его теплопроводность. Когда количество пор такое же, теплопроводность увеличивается с увеличением размера пор. Однако соединенные поры увеличивают теплопроводность бетона. Кроме того, объемная доля EPS является ключевым фактором, изменяющим объемную плотность FC в сухом состоянии.На рис. 4 представлена кривая влияния объемной доли EPS на объемную плотность FC в сухом состоянии. Согласно Фигуре 4, микропоры не изменились при добавлении небольшого количества частиц EPS до тех пор, пока не было добавлено 10% частиц EPS. В этот момент соотношение больших пор в образцах показало тенденцию к увеличению, что привело к уменьшению сухой объемной плотности. Однако, когда процент пор с диаметрами, достигающими 200-400, мкм, мкм, будет слишком большим, внутренняя структура пор будет нестабильной, и некоторые большие поры могут быть разрушены.Это приведет к увеличению сухой объемной плотности образца и, таким образом, повлияет на теплопроводность EFC [28]. 3.2. Влияние температуры на теплопроводность пенобетона EPSВ этом эксперименте использовались пять температур, а именно -10 ° C, 0 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C. Эти температуры использовались для изучения теплоизоляционных характеристик EFC. Теплопроводность FC, смешанного с различным содержанием частиц EPS, была протестирована для получения закона изменения теплопроводности FC с различными объемными долями EPS в зависимости от температуры, как показано на рисунке 5.Как видно из рисунка 5, теплопроводность химического пенобетона положительно коррелирует с внешней температурой. При изменении температуры наибольшая амплитуда изменения ТЭ без частиц ЭПС достигла 52%, что свидетельствует о значительном влиянии температуры на теплопроводность ТЭ [29]. Это связано с тем, что теплопроводность FC связана не только с интенсивностью движения частиц в твердой, жидкой и газовой фазах, но и с силами взаимодействия между различными фазами частиц и их пространственным распределением.Из-за большой пористости FC высокая температура может усилить неравномерное движение и столкновение молекул газа в порах. Это усилило бы взаимодействие между различными фазами частиц, тем самым увеличив теплопроводность. На рисунке 5 показано сравнение с кривой теплопроводности FC без шариков из пенополистирола, другие кривые с шариками из пенополистирола, очевидно, более гладкие и с меньшими наклонами в том же диапазоне температурного градиента. Когда объемное содержание EPS составляло 55%, изменение температуры меньше всего влияло на теплопроводность.Этот результат демонстрирует, что надлежащее количество частиц EPS может не только снизить теплопроводность EFC, но и компенсировать изменения теплопроводности, вызванные изменениями температуры. Этот эффект является основным преимуществом структуры EPS и улучшения им структуры пор FC. Эмпирические корреляции между теплопроводностью ТЭ и температурой при различных объемных долях пенополистирола показаны в таблице 6.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||