Пенополистирол экструдированный: характеристики, особенности выбора, сфера применения

Экструдированный пенополистирол Википедия

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС, экструдированный пенополистирол) — синтетический теплоизоляционный материал, впервые созданный в США в 1941 году.

Экструзионный 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 экструзионный 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.

Экструзионный пенополистирол и полистирольный пенопласт состоят из одного вещества, но отличаются технологией создания гранул . Обычный пенопласт создается путём «пропаривания» микрогранул водяным паром их гиперувеличения под воздействием температуры пары пока не будет заполнена пеной пенополистирола вся форма. Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Качественный экструзионный пенополистирол обладает равномерной, закрытопористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм.

Специальный тип материала, обладающий плотностью 25..47 кг/м³ и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве взлётных полос, автомобильных и железных дорог. Высокая прочность экструзионного 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.

Экструзионный 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 экструзионный пенополистирол несколько превосходит обычный пенополистирол низкой плотности (40 кг на м3), который имеет теплопроводность 0.038 Вт/(м*С).

К недостаткам экструзионный 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 экструзионным пенополистиролом.

К другому недостатку экструзионного 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 и В1. Тем не менее, согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и Федеральному закону № 123 экструзионные плиты высокой степени горючести (Г3-Г4) могут использоваться в конструкциях. При повышенных требованиях к пожарной безопасности используют экструзионный пенополистирол группы горючести Г3.

Также следует отметить, что согласно новому Федеральному законодательству (ФЗ № 123) для горючих теплоизоляционных материалов регламентируется определение показателя токсичности продуктов горения, для качественных пенополистиролов она составляет не более Т2- умеренноопасные. Кстати, показатель Т2 также присущ и материалам из дерева, например паркетам.
Срок службы материала сопоставим со сроком службы всего здания, у качественных производителей он составляет более 40 лет.

Особенности монтажа

Утепление экструдированным пенополистиролом разного рода конструкций производится по очень простой технологии. Иногда плиты этого материала закрепляют на горизонтальных и вертикальных поверхностях с использованием клея, предназначенного для пенопласта. Второй распространенный способ установки – применение деревянного или металлического каркаса. В этом случае плиты рекомендуется дополнительно закреплять дюбелями-«грибками».

При использовании экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолятора особое внимание стоит уделять герметизации швов. Ведь такой упругостью, как та же минеральная вата он не отличается

Монтируют плиты обычно вразбежку, в один или два слоя. Швы проходят монтажной пеной или герметиком, а далее проклеивают строительным скотчем.

Несмотря на то что коэффициент влагопоглощения экструдированный пенополистирол имеет очень небольшой, дополнительную паро- и гидроизоляцию при его использовании применять стоит.

Что касается толщины слоя, то для фундаментов, кровель и стен она обычно составляет 10 см. Поэтому для утепления ограждающих и иных конструкций очень часто используется экструдированный пенополистирол 50 мм, уложенный в два слоя, или материал 100 мм, смонтированный в один. При выборе толщины изоляции следует руководствоваться прежде всего нормативами СНиП, предусмотренными для данного конкретного региона.

Правила работы с материалом

Чаще всего экструдированный пенополистирол применяется для утепления фундаментов, полов, стен и потолочных перекрытий жилых и хозяйственных строений. Например, для утепления стен лоджии/балкона или стены жилой квартиры изнутри.

Но тем, кто решит воспользоваться этим материалом для утепления собственной постройки, стоит помнить несколько правил.

На что сажаются ЭППС плиты?

На ровную и плотную вертикальную поверхность плиты экструдированного пенополистирола хорошо крепятся при помощи клея специальных разновидностей. В качестве него может выступать Пеноплэкс FASTFIX, Технониколь или разводящиеся клеевые смеси типа Ceresit CT 83.

Если неохота заморачиваться с клеем, или этого не позволяет структура поверхности, можно прибегнуть к помощи такого крепежа, как специальные дюбеля. А вообще, перед утеплением желательно выровнять поверхность стен хотя бы черновой штукатуркой и посадить плиты сразу на оба упомянутых крепежа, – и на клей/цементный раствор, и на дюбеля.

Утепление фундаментов и полов

В случае фундаментов плитами ЭППС обкладываются все внешние его стороны, после чего новоиспеченный термоизоляционный слой покрывается слоем гидроизоляции. Часто домовладельцы принимают решение утеплить даже отмостку.

В этом случае слой бетона формируется над прослойкой пенополистирола, который, в свою очередь, покоится на подушке из песчано-гравийной смеси.

Стяжка бетонного пола также возводится поверх ровно уложенных плит ЭППС.

ЭППС также используют в качестве одного из способов утепления деревянных полов. Подробнее об этом мы говорили в следующей статье.

Резка плит пенополистирола

Поскольку плотность экструдированного пенополистирола на порядок выше, чем у обычного, с этим возникает ряд небольших проблем. Например, материал такого типа все еще можно порезать ножом, но, во-первых, его лезвие должно быть исключительно тонким и крепким, поскольку толстое лезвие может привести к раскрашиванию и трещинам плиты.

А во-вторых, скрип и скрежет, которым будет сопровождаться такое «мероприятие», будет на порядок выше, чем в случае с обычным пенополистиролом. Поэтому перед началом процедуры рекомендуется смазывать лезвие ножа машинным маслом.

Кое-кто использует для нарезки блоков из ЭППС болгарку, оснащенную самым тонким кругом по металлу. Резка, в этом случае, идет эффективно, но свист стоит такой, что в уши лучше вставлять пробки. Помимо прочего, этот метод самый «нечистоплотный». После него останется огромное количество мусора.

Если вы решили использовать болгарку для резки пенополистирола, рекомендуем ознакомиться с правилами использования этого оборудования.

Самым эффективным и простым считается метод резки раскаленной проволокой. Берутся два гвоздя, между которыми натягивается проволока из нихрома. На гвозди подается напряжение через трансформатор, проволока раскаляется и процесс пошел. С помощью этого метода можно вырезать самые точные блоки и фигуры высокой степени сложности.

Но этот способ и самый вредный. Как уже было сказано, пары фенолов, выделяющиеся в процессе резки, могут нанести существенный вред организму человека, а посему, эту процедуру следует производить на открытом воздухе, желательно, на сквозняке или прибегнув к помощи специального респиратора, а то и противогаза.

Меры пожарной безопасности

При работе с экструдированным пенополистиролом следует придерживаться строгих мер пожарной безопасности, иначе потушить разгоревшийся материал будет гораздо сложнее, чем кажется.

Именно поэтому на случай, если рядом производятся работы с применением открытого огня, к примеру, находится печь, при помощи которой плавится битум и пр., следует всегда иметь наготове шланг с подачей воды, огнетушитель или, на худой конец, бочку с водой и ведро.

То же самое советуют делать и при проведении сварочных работ в непосредственной близости от ЭППС. Причем, тут советуют либо загородить материал от летящих от сварки искр и окалины, или предварительно смочить близлежащие плиты полистирола водой, лучше сделать и то и другое одновременно. Только в этом случае вы обезопасите и себя, и свою постройку от пожара.

Описание

Плотность

Качественный ЭПС имеет однородную структуру и закрытые поры гораздо меньшего размера, чем у обычного пенополистирола (не более 0,2 мм). Благодаря повышенной плотности на сжатие, ЭППС можно применять там, где пенопласт оказывался слишком мягким. Экструдированный пенополистирол способен выдержать нагрузку в 35 тонн на 1 м2!

Монтажные работы

Другое преимущество, которое даёт такое строение материала – это возможность комфортно его обрабатывать. Многие знают, как не просто было кроить пенопласт. Шарики крошились, разлетались и примагничивались к рукам, инструменту и поверхностям. И даже при аккуратном обращении, плита могла треснуть и сломаться в неподходящем месте.

Утепление дома Пеноплексом

Всех этих недостатков лишён экструдированный пенополистирол. Его легко пилить обычной ножовкой. Срез получается точный и ровный. А укладка плит производится непосредственно на основу,- не требует дополнительных слоёв паро – гидроизоляции. Стыки заделываются монтажной пеной. Токсичных веществ, неприятных запахов ЭППС не издаёт. Работы с ним не требуют особой экипировки монтажников.

Влагопоглощение

Плотная структура повысила влагостойкость материала (на фоне уязвимых минеральных ват, водопоглощение 0,2 выглядит, как погрешность). В первые 10 дней боковые ячейки на срезе набирают минимальное количество влаги. Затем водопоглощение прекращается, внутрь вода не проходит.

Обычно дома утепляют снаружи, но в некоторых случаях необходима внутренняя теплоизоляция. Чем утеплить стены изнутри дома: смотрите обзор теплоизоляционных материалов.

Руководство по обшивке дома сайдингом своими руками вы найдете тут.

А в этой статье https://microklimat.pro/uteplenie/doma/potolka/v-chastnom-dome.html вы можете ознакомиться с советами по выбору материала для утепления потолка в частном доме. Минеральная вата, пенопласт, насыпные материалы – что лучше выбрать?

Теплопроводность

В битве за сохранение тепла, значение имеет даже незначительная разница в показателе теплопроводности. У разных марок пенополистирола, этот показатель колеблется от 0,037 до 0,052 Вт/(м* °С). Экструдированный пенополистирол же обладает показателем 0.028 – 0.03 Вт/(м* °С)!

Химическая стойкость

ЭППС показал себя устойчивым к:

• различным кислотам (органическим и нет);
• соляным растворам;
• аммиаку;
• цементу и бетону;
• извести;
• щелочам;
• спиртовым красителям, спирту;
• углекислому газу, кислороду, ацетилену;
• фреонам (фторированным углеводородам);
• парафину;
• воде и краскам на водной основе;
• бактериям и грибкам.

Другие свойства

Толщина выпускаемых плит может быть от 2 до 12 см.

Для удобства монтажа выпускаются три вида кромок:

1. Прямая.
2. С выбранной четвертью (На маркировке буква S).
3. Шип – паз (буква N на маркировке).

Внешняя поверхность может быть гладкой или рифлёной (на маркировке обозначается литерой G).

Цветовая гамма экструдированного пенополистирола разнообразна. Единых стандартов пока не существует, поэтому каждый производитель формует плиты разных размеров, толщины и разными цветами обозначает ЭППС разного качества.

Свойства ЭПС не меняются даже после 1000 циклов замораживания – размораживания, после длительного погружения в воду. Экструдированный пенополистирол остаётся неизменным, находясь в условиях -60 +85 °С!

Плиты оранжевого цвета

Минусы и слабые стороны:

1. Пеноплекс уязвим перед растворителями, некоторыми газами (метаном), вазелином, дёгтем, бензином, маслом и мазутом.
2. Подвержен разрушению при контакте с поливинилхлоридом (сайдингом).
3. Горючесть. Она соответствует уровню горючести дерева, но все пенопласты выделяют при оплавлении токсичные вещества, которые удушают человека, быстрее чем угарный газ.
4. Материал нужно оберегать от прямого воздействия ультрафиолета (не применяется в открытом виде).
5. Есть температурные ограничения при утеплении бань, саун и кочегарок. Поверхность не должна подвергаться нагреву выше +75 °С.
6. Так же как и пенопласт, экструдированный пенополистирол могут повредить грызуны. Они его не едят, но измельчают и строят в нём гнёзда.

Идеальных материалов не бывает, поэтому, зная о его недостатках, нужно уметь корректировать под них технологии. Например, чтобы обезопасить жильцов на случай пожара, ЭПС не советуется использовать для внутреннего утепления потолков, а поверх слоя утеплителя нужно производить оштукатуривание.

Чтобы защитить стену от грызунов, плиты Пеноплекса можно обтянуть мелкоячеистой сеткой.

Технические характеристики пенополистирола

1. Теплопроводность. Пенополистирол — это некое подобие уплотненной пены. Воздух, который находится внутри пузырьков полистирола, является отличным теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности у материала колеблется в пределах 0,028-0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем выше плотность, тем больше этот показатель. Наилучшими свойствами обладает экструдированный пенополистирол.
2. Паропроницаемость. Этот показатель для утеплителя варьируется от 0,019 до 0,015 килограммов на метр-час-Паскаль. В отличие от пенопласта, который имеет нулевую паропроницаемость, пенополистирол формуют путем нарезания. Пар поступает сквозь эти разрезы, проникая внутрь газонаполненных ячеек.
3. Влагопроницаемость. При погружении плотного экструдированного пенополистирола в воду он остается практически сухим. Вбирает влаги в себя он лишь около 0,4%. Беспрессовый материал впитает примерно 4% воды. При контакте с жидкостью утеплитель не повреждается.
4. Прочность. У пенополистирола средней и высокой плотности связь между молекулами достаточно крепкая. Прочность статического изгиба у него составляет 0,4-1 килограмм на сантиметр в квадрате.
5. Химическая стойкость. Пенополистирол не вступает в реакцию с содой, мылом, минеральными удобрениями, битумом, гипсом, цементом, асфальтовыми эмульсиями, известью. Повредить и даже растворить утеплитель могут такие вещества, как ацетон, скипидар, олифа, некоторые спирты, лаки, продукты нефтепереработки.
6. Стойкость перед ультрафиолетом. Прямые солнечные лучи губительны для пенополистирола всех разновидностей и марок. Сначала ультрафиолет делает материал менее прочным и упругим, а впоследствии полностью разрушает.
7. Способность к звукопоглощению. Утеплитель может приглушить ударный шум только в том случае, если проложен толстым слоем. Волны воздушных шумов пенополистирол не в состоянии поглощать и изолировать. Это объясняется особенностями конструкции теплоизолятора — газонаполненные ячейки жестко расположены и полностью изолированы.
8. Биологическая устойчивость. Пенополистирол непригоден для размножения и распространения плесени и грибков. А вот грызуны и насекомые его легко повреждают. В пищу материал они не используют, но прокладывают по нему ходы к источникам тепла и еды.
9. Экологичность. На открытом воздухе материал подвержен процессам окисления. При этом в воздух выделяется немало вредных веществ: толуол, бензол, метиловый спирт, формальдегид, ацетофенон. При горении также образуется много токсических компонентов: фосген, бромистый водород, синильная кислота. Если материал не подвержен атмосферным воздействиям, то никаких опасных соединений он не продуцирует.
10. Огнестойкость. Пенополистирол — это горючий материал. При воздействии огня он выделяет большое количество едкого дыма. Для материала, который не включает в себя антипирены, коэффициент задымления составляет 1048 метров квадратных на килограмм. Для противопожарного пенополистирола этот показатель еще выше — 1219 квадратов на килограмм. Например, у резины этот коэффициент равен 850, а у дерева — 23. Утеплитель, который содержит в составе антипирен, маркируется буквой С. Он хуже возгорается и имеет класс Г2. Однако со временем свойства антипирена становятся слабее и материал получает пониженные классы пожаробезопасности — Г3 и Г4. Температура возгорания пенополистирола составляет 450 градусов по Цельсию.
11. Срок эксплуатации. При правильном монтаже и использовании утеплителя пенополистирола он гарантировано будет служить не менее 30 лет. Для сохранения качеств и свойств необходимо его защищать декоративным отделочным слоем на стенах.

Сравнение утеплителей из пенопласта и экструдированного пенополистирола с другими утеплителями

Нам всем хочется, чтобы наш дом был крепостью – таким же надежным, крепким и теплым. Однако, когда мы сталкиваемся с постройкой или ремонтом своих домов и квартир, мы иногда бываем в панике, что же сделать такое, что бы жилье оставалось любимым и уютным, чтобы в нем было тепло и комфортно, чтобы материалы не были вредными и служили долго. В общем-то, все проще, чем кажется на первый взгляд.

С учетом того, что в России зимы все же суровые, обязательным условием для качественной постройки является устойчивость к перепадам температур и способность к наибольшему сохранению тепла. К счастью, перестроечные времена, когда в продаже не было ничего прошли, и сейчас, продукция, представленная на строительном рынке, вполне позволяет утеплить свой дом доступными и качественными материалами. Остается только выбрать.

Пройдемся по персоналиям

Горючесть

Когда речь заходит об использовании экструдированного пенополистирола, всегда вспоминают о его горючести. Действительно, дешевые подделки этого материала обладают классом горючести Г3 и даже Г4. Проще говоря, это пожароопасный материал. Однако в последние годы химики-технологи нашли способ поднять класс горючести материала до Г1 (слабогорючий). Для этого в состав вводят специальные антипиреновые добавки. В случае пожара на даче такой материал уже не несет прямой угрозы. И еще одно обязательное условие безопасного использования пенополистирола, причем самое главное – правильное проектирование дачной постройки. В технически грамотном проекте полистирольные утеплители расположены в местах, до которых не дотянутся языки пламени при возможном пожаре. То есть, если мы используем полистирольные плиты в фундаменте, в цоколе, при утеплении пола первого этажа или отмостки – пожароопасные свойства материала практически обнуляются.Если полистирольные плиты уложены в фундаменте, цоколе, отмостке – их пожароопасные свойства практически обнуляются. Фото автора
В целом эти строительные конструкции рассматриваются как пожаробезопасные, потому что в них плиты утеплителя никогда не используют в открытом виде.

Паропроницаемость 

Она практически нулевая. Где-нибудь в фундаменте, при гидроизоляции бетонной конструкции – это необходимое условие, функциональный козырь современного материала. Однако, если мы мысленно переместимся выше нулевой отметки и утеплим-облицуем этим материалом наружную сторону несущей стены, то она тут же стена прекратит «дышать». Можно будет только посочувствовать дачникам, перебравшимся за город именно ради свежего воздуха, а в результате оказавшимся под полистирольным «колпаком». Если в ваши планы не входит 365 дней в году держать открытыми форточки 24 часа в сутки, уже на стадии проектирования дачи требуется предусмотреть сооружение системы приточно-вытяжной вентиляции, хотя бы самой простой.
Итак, нулевая паропроницаемость – это хорошо или плохо? Достаточно некорректный вопрос, на который, тем не менее, есть технически грамотный ответ: применяйте экструдированный пенополистирол строго по назначению, тогда этому его качеству не будет цены!

Сравнение пенопласта и пенополистирола

Чтобы подобрать оптимальный утеплитель для конкретных целей, следует учитывать технические характеристики материала.

Теплопроводность

Это один из важнейших показателей, на который нужно обратить внимание, выбирая подходящий теплоизоляционный материал. От него зависит, насколько качественным и эффективным станет утепление дома или любого другого здания. Здесь лидирует пенополистирол

Его теплопроводность составляет 0,028 Вт/м*К, в то время как у пенопласта показатель в полтора раза больше – 0,039

Здесь лидирует пенополистирол. Его теплопроводность составляет 0,028 Вт/м*К, в то время как у пенопласта показатель в полтора раза больше – 0,039.

При качественном утеплении теплопотери здания при использовании пенополистирола существенно сокращаются.

Механическая прочность

Показатель, по которому два похожих внешне материала сильно различаются. Особенно важным он становится, если планируется утеплять стены снаружи, так как утеплителю придется выдерживать определенные нагрузки. При этом он не должен ломаться – любая трещина превратится в мостик холода, существенно снижающий эффективность теплоизоляции. Нужно учитывать нагрузки не только на сжатие, но и на изгиб.

Здесь пенополистирол также выигрывает у пенопласта. Он выдерживает давление в районе 0,4-1 МПа и нагрузку на изгиб около 0,25-0,5 МПа. Столь значительный разброс объясняется разными марками утеплителя, а также толщиной листов. Аналогичные показатели пенопласта составляют 0,05-0,2 и 0,07-0,2 МПа. Поэтому если необходим утеплитель, способный выдерживать довольно большие нагрузки, лучше отдать предпочтение пенополистиролу – он прослужит значительно дольше.

Способность впитывать воду

В сыром климате нужно учитывать этот параметр. Если утеплитель насытится влагой, его теплоизоляционные свойства резко снизятся и эффективность существенно упадет. Химические утеплители не подвержены гниению, они довольно быстро сохнут и возвращают изначальные характеристики, однако лучше выбрать материал, который практически не вбирает в себя воду.

Для определения гидрофобности теплоизоляционный материал погружают в воду – на 24 часа и 30 суток. Пенопласт за это вбирает в себя довольно много воды – 2% от объема утеплителя за сутки и 4% за месяц. Микропоры между гранулами быстро заполняются влагой. Из-за этого рекомендуется пользоваться материалом в помещениях либо защищать его качественной гидроизоляцией, чтобы свести контакт с влагой к минимуму.

Пенополистирол впитывает воду гораздо хуже – его показатели составляют 0,2 и 0,4% соответственно – влагу он поглощает в десять раз хуже. Материал можно использовать для утепления внешних стен дома.

Полистирол и его виды

Этот пластик был получен еще до Второй мировой войны, и позже стал одним из основных материалов, используемых в производстве упаковки, а также нашел свое место в медицинском и лабораторном оборудовании и военной технике.

Он представляет собой полимер, состоящий из стирола — (C8H8)n. Полимеризация происходит при повышении температуры и давления.

Вспененный

Этот материал получают путем полимеризации в жидкости, где полистирол не растворяется. Чаще всего это жидкие нефтяные фракции, обладающие низкой температурой кипения. При перемешивании их со стиролом образуется не раствор, а суспензия, в которой капли жидкости окружены стиролом со всех сторон. Когда эту суспензию обрабатывают паром или горячим воздухом, жидкость превращается в газ, увеличиваясь в объеме. Получившиеся гранулы спрессовывают в формах под температурой.

В обиходе получившийся материал называется пенопластом. Он дешев, легок и прост в обработке. Является хорошим утеплителем, но может быстро разрушаться при негативных воздействиях. Так, несмотря на свою малую паропроницаемость, он поглощает воду, в которой может заводиться плесень, а зимой пласты промокшего пенопласта в стене могут просто разрушиться на отдельные гранулы.

Таких недостатков лишен его собрат, который поначалу называли экструзионным пенопластом.

Экструдированный

Если нет понимания, что такое пенополистирол экструдированный, то стоит обратиться к его неофициальному названию — экструзионный. Иногда применяется аббревиатура — ЭПС. В отличие от пенопласта, представляющего собой спрессованные отдельные гранулы, экструдированный материал получается экструзией гранул с пенообразователем, благодаря чему его структура более равномерна и замкнута. Воду экструдированный пенополистирол практически не впитывает, а паропроницаемость у него самая низкая среди всех утеплителей.