Что такое плотность пенопласта
Плотность пенопласта как показатель теплоизоляционных свойств
Пенопласт считается особенно эффективным строительным материалом, применяемым для утепления построек изнутри и снаружи. Основанием для широкого распространения в строительном деле вспененного ППС (или полистирола) являются плотность пенопласта и его превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства материала. Множество марок материала открывают большие возможности по подбору наиболее подходящего варианта.
Определение и свойства
Пенопласт — это утепляющий материал, который обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Стоимостное выражение пенополистирольных плит намного ниже, чем на остальные утеплители. Эксплуатация плит из пенополистирола в строительных работах сопутствует уменьшению эксплуатационных затрат на отопление или охлаждение жилых или коммерческих объектов в десятки раз.
Имеется несколько точек зрения, которые связаны с понятием плотности. Единица измерения этого параметра — килограмм на один метр в кубе. Эта величина рассчитывается из отношения веса к объему. Со стопроцентной точностью нельзя измерить качественные свойства пенополистирола, которые связаны с его непроницаемостью и плотностью. Даже вес этого утеплителя не оказывает влияние на его теплоизоляционные способности.
Размышляя над вопросом, какой утеплитель приобрести, клиенты всегда интересуются его плотностью. Через эти данные можно оценивать прочность материала, его вес и теплопроводность. Значение плотности всегда имеет отношение к определенному диапазону.
При производстве плит из пенополистирола изготовитель устанавливает себестоимость выпускаемой продукции. Отталкиваясь от формулы нахождения плотности, масса утеплителя будет влиять на указанное значение. Чем больше масса материала, тем он более плотный, и потому его сумма выше. Так происходит потому, что пенопласт как сырьевой материал для плит теплоизолятора, имеет важное значение. Он составляет приблизительно 80% от единой себестоимости готовой выпускаемой продукции.
Структура и состав готового материала
Пенoпласт изготавливают из шариков пенополистирола, которые наполнены воздухом.
Каждый теплоизоляционный материал обязательно содержит воздух, располагающийся в порах. Улучшенный показатель теплопроводимости напрямую зависит от размера атмосферных воздушных масс, содержащихся в материале. Чем их больше, тем меньше будет составляющая теплопроводности. Производственный процесс пенопласта происходит из шариков пенополистирола, сохраняющих воздух.
В связи с вышесказанным, можно сделать вывод, что концентрация пенополистирола влияет на его теплопроводность. Если же эта величина меняется, то перемены в показателях теплопроводности протекают в границах процентных долей. Стопроцентное сохранение воздуха в утеплителе сопряжено с его исключительной теплосберегающей способностью, поскольку для воздуха свойственен самый небольшой коэффициент теплопроводности.
Благодаря невысокой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокий процент энергосбережения. Если сопоставлять кирпич с пенопластом, то их способность к энергосбережению будет заметно отличаться, потому что 12 см толщины теплоизолятора равносильны 210 см мощности кирпичной или 45 сантиметровой бревенчатой стены.
Схема применения различных марок
Выпускаются такие ключевые виды пенополистирола, имеющие отличия по плотности и прочим характеристикам:
Составляющая теплопроводности пенопласта, выраженная в цифровом значении, относится к интервалу 0.037 Bт/мK — 0.043 Bт/мK. Указанное значение можно соотнести с показателем теплопроводимости воздуха, которое равно 0.027 Bт/мK.
Использование пенопласта ПСБ-С-15
Пенопласт ПСБ-С-15 можно применять для утепления фасадов домов. Такой тип утеплителя практически не используется в строительстве. Он используется в конструкциях, которые прилагаются к сооружениям. Это могут быть открытые балконы или веранды, которые выполняют декоративную функцию. Посредством пенопласта ПСБ-С-15 формируют фигуры для фасадов, а это позволяет:
Для чего подходит ПCБ-C-25
Плотность пенопласта рассчитывают по аналогии с определением значения плотности кирпича. К примеру, если 1 куб пенопласта обладает плотностью 25, то его вес будет равен 25 кг. Прочность на изгиб и сжатие пенопласта находится в зависимости от его плотности. Плотность пенопласта и его марка — это абсолютно разные характеристики. Например, если взять к рассмотрению, CПБ-C25 или CПБ-C50, параметр плотности будет колебаться в промежутке 35−50 или 15−25.
Плиты, имеющие плотность 25, применяют, чтобы утеплять фасады дома. Стандартом считают пенопласт, толщина которого составляет 5 см. Этот вид утеплителя употребляется для многих целей. Его толщина может быть изменена — это будет зависеть от предпочтений потребителя.
Пенопласт максимальной толщины можно использовать с целью утепления стен, которые подвержены воздействию атмосферных масс. Им также можно изолировать стены, поскольку такой материал отлично препятствует появлению грибка.
Исходя из обозначения материала, он используется в различных строительных сооружениях, а это не ухудшает его качественных характеристик.
Применение пенопласта ПСБ-С-35
Для того чтобы, идеально выравнивать стены, можно поменять толщину пенополистирольной плитки. Злоупотреблять изменением размера толщины материала не рекомендуется, поскольку это спровоцирует на углах строения определенные проблемы с закреплением системы водоотливов.
Прежде чем выбирать утеплитель необходимой толщины, рекомендуется заранее узнать, каково количество запаса газовой трубы, потому что ее ни в коем случае нельзя закрывать, поскольку это может нарушить эстетику внешнего вида строения. В таком случае желательно предпочесть все-таки материал ПCБ-C-35 толщиной 5 см, чем материал плотностью 25 и толщиной 10 см, тем боле что их расценки практически не отличаются.
Утеплителем, плотность которого 35, можно изолировать откосы окон и дверей, фасады построек. Стоит он, как правило, вдвое больше, чем тот же материал из полистирола с плотностью 25. При толщине 5 см им можно утеплять нежилые конструкции и гаражи. При толщине аналогичного утеплителя в 7 сантиметров его можно использовать при термоизоляции жилых помещений.
Благодаря нормальному уровню плотности можно применять теплоизолятор с минимальной толщиной, что не подразумевает ухудшения качества утепления. В случае если теплоизолятор из пенополистирола оказывается более твердым, то с его помощью можно проводить идеальное утепление стен подвальных помещений и фундаментов.
Что такое плотность пенопласта
Пытаясь найти наилучший вариант для утепления и сбережения тепла в доме не стоит терять голову – при выборе пенополистирола нельзя ориентироваться только на его марку. Пенопласт 15 марки, по своим характеристикам, ничем не уступает пенопласту 25 и 35
1. Пенопласт – марка и удельный вес кубометра
Распространенное ошибочное мнение о том, что удельный вес пенопласта должен соответствовать марке. То есть, если пенополистирол 35 марки, то его удельный вес на один кубометр должен быть равен 35 кг. Однако в реальности цифра указанная в марке пенопласта говорит лишь о максимально возможном весе одного кубометра, согласно критериям прописанным в ГОСТе.
Это значит, что к 15 марке относят пенополистирол удельным весом до 15 кг/м3, что в реальности 11-12 кг/м3. В случае популярной 25-й марки, относят пенопласт плотностью от 15,1 кг/м3 до 25 кг/м3, однако на практике производят плиты удельным весом в 16-17 кг/м3.
Можно рассмотреть также и 30-ю марку с весом пенополистирольных плит от 25,1 до 35 кг/м3, где пенопласт производится с реальной плотностью в 26-27 кг/м3.
Стоит ли в этом случае называть производителей пенопласта недобросовестными? Ни в коем случае, ведь каждый производитель пытается при соблюдении требований ГОСТа, предоставить потребителю наилучшую цену сохраняя конкурентоспособность и качество производимых пенополистирольных плит.
Нельзя по плотности определять качество и марку пенопласта. Данная характеристика лишь одна из нескольких при определении марки выпускаемых на производстве пенополистирольных плит. Данные характеристики указаны в ГОСТ 15588-86, к ним относятся: теплопроводность, водостойкость, время горения пенополистирольных плит, прочность на сжатие, прочность на изгиб и конструктивная стабильность.
Плотность является не самой важной характеристикой в данном перечне.
Например, для 25-й марки ГОСТом предусмотрена прочность на сжатие не меньше 0.08 МПа, в то время как для 15-й плотности 0,04 МПа.
Очень важно, что согласно ГОСТу, при несоответствии пенопласта по любой характеристике своей марке, он должен быть определен как пенополистирол марки классом ниже. Таким образов, если вы покупаете пенопласт с плотностью от 15,1 до 25 кг/м3, что соответствует 25 марке, но при этом его прочность на сжатие меньше 0,08 МПа, его необходимо отнести к 15 марке.
2. Пенопласт теплее от плотности?
Нужно ли гнаться за высокой плотностью? Существует мнение что плотный пенопласт – теплее. Однако разобраться в этом вопросе снова же помогает ГОСТ, согласно которому разные марки отличаются теплопроводностью лишь на тысячные доли:
марка 15 – теплопроводность в пределах 0,043 Вт/(м·К);
марка 25 – в пределах 0,041 Вт/(м·К);
марка 35 – в рамках 0,038 Вт/(м·К).
В действительности же современные технологии производства сохраняют коэффициент теплопроводности практически на одном уровне в пределах 0,038 Вт/(м·К) независимо от плотности пенопласта. Таким образом утепление дома будет одинаковым с использованием 15-й марки или 35-й. Разница между ними только в прочности на сжатие, что позволяет использовать более плотный пенополистирол для утепления полов либо поверхностей с постоянной нагрузкой.
Утепление стен снаружи специалистами рекомендуется проводить хорошим пенополистиролом 15-й марки или пенопластом 25-й марки среднего качества, с соответствующей стоимостью. Не следует слепо гнаться за прочностью по той причине, что при теплоизоляции стен технологией предусмотрена необходимость защиты от механических повреждений армирующей сеткой и слоем штукатурки. Невысокая плотность материала лишь способствует упрощению работ.
В случае утепления пола необходимо применять пенополистирол 35-й марки, при этом прочность на сжатие должна быть не менее 0,14 МПа. Показатель меньше свидетельствует о 25-й марке и вам хотят выдать ее за пенопласт более высокого качества. Также и плотность не должна быть меньше установленных ГОСТом значений – от 15,1 кг/м3 до 25 кг/м3.
3. Важные характеристики — на что обратить внимание?
Плотность не является главной особенностью пенопласта. Многие характеристики служат приятным бонусом при утеплении, так как улучшается звукоизоляция и ветрозащита здания.
Водопоглощение пенополистирола на практике не несет важной роли при утеплении стен. Такую характеристику учитывают лишь при проведении подводных работ. В то время как в условиях эксплуатации фасада, постоянного контакта с водой нет.
При выборе материла большое внимание многие обращают на стойкость пенополистирола к низким и высоким уровням температуры. Пенопласт легко выдерживает низкие
Пенопласт даст усадку и деформируется при постоянном контакте с материалами температура которых превышает 80°С.
4. Горит ли пенопласт?
Пенопласт часто называют горючим материалом, который легко воспламеняется. Однако данная гипотеза является мифом, проверить ее может каждый, достаточно лишь попробовать поджечь небольшой кусок пенополистирола и вы получите ответ на этот вопрос.
Удалось ли вам воспламенить материал? Нет! Ведь на сегодняшний день согласно требованиям ГОСТа любая марка пенопласта содержит в своем составе антипирены, такой пенопласт обозначается как ПСБ-С. Приставка «С» обозначает самозатухающий.
Это значит, что даже если вам и удастся зажечь пенополистирол ПСБ-С, то гореть он будет считанные секунды. Стоит заметить также, что оплавленные остатки также не поддерживают горение.
Стоит взять во внимание использование пенопласта в наружном утеплении домов при котором материал находится в средних слоях фасадных конструкций под фиброцементными плитами либо штукатуркой и слоем краски, в таком случае к возгоранию может привести только разрушение наружного слоя и наличие постоянного источника огня.
Известно, что при горении пенополистирола выделяется около 1000 МДж/куб. м. Сколько тепла выделяет древесина при горении? В 7–8 раз больше! Так что, сколько бы не обвиняли пенопласт, он ничуть не опаснее остальных стройматериалов.
Ахиллесова пята пенопласта – ультрафиолетовые лучи. При постоянном их воздействии пенопласт теряет прочность структуры, поверхность плит желтеет и становится хрупкой. В дальнейшем под воздействием ветра и дождя происходит эрозия материала. Чтобы полностью исключить данные последствия, необходимо принять меры по защите пенополистирола. Такими мерами является нанесение слоя штукатурки и дальнейшая окраска или более прочный и долговечный способ, использование фиброцементных панелей. Под защитным слоем пенопласт способен прослужить более 50-ти лет.
Сравниваем плотность пенопласта
Плотность пенопласта – показатель, который определяет прочностные характеристики теплоизоляционного пенополистирола. Этот теплоизоляционный материал на 98% состоит из пузырьков воздуха и на 2% – из чистого полистирола. Полистирол является основой пенополистирола.
Его получают при полимеризации стирола. Пенополистирол получил широкое распространение благодаря ряду достоинств:
Основные марки пенопласта
После вспенивания полистирола сырье для готовых изделий загружается в емкость. В нее нагнетают пар под давлением. Гранулы вспениваются и насыщаются воздухом. На следующем этапе происходит сушка готовых гранул от влаги, для этого применяют горячий воздух.
При сушке гранулы периодически встряхивают. Готовые гранулы помещаются в бункеры, которые откалиброваны по маркам пенопласта. Формовка происходит под давлением. При формовке получают следующие виды пенопласта, которые отличаются по плотности:
Последняя цифра в маркировке определяет плотность пенопласта для утепления. Многие застройщики не знают, что такое удельный вес пенопласта. Плотность (удельный вес) – это масса изделия в его объеме. Плотность полистирола марки ПСБ-С-15 составляет 15 кг/м³. Соответственно, один кубический метр плит полистирола ПСБ-С-15 весит 15 кг.
Возникает вопрос, как определить самостоятельно плотность пенопласта без специального оборудования. Сделать это легко: нужно рассчитать кубатуру готового изделия и взвесить его на весах. Для предъявления претензий магазину необходимо иметь на руках акт государственной поверки весов. Взвешивание можно провести прямо в магазине или на строительном складе поставщика материалов. Такой технический расчет плотности пенопласта будет наиболее оптимальным.
Изделие с низкой плотностью обладает меньшей прочностью на сжатие. Оно не способно противостоять ударным и статическим нагрузкам. Фасад можно испортить при уборке снега или листвы. Последующее восстановление покрытия и покрасочные работы потребуют дополнительных расходов. Однако низкая плотность пенопласта гарантирует меньшую стоимость при тех же теплоизоляционных свойствах. Выбор плотности основывается на сфере применения каждой марки изделия.
Эта марка обладает наименьшей прочностью на сжатие при линейной деформации 10% (не менее 0,04 МПа). Предел прочности пенопласта ПСБ-С-15 при изгибе не должен быть ниже 0,07 МПа.
Плиты ПСБ-С-15 обеспечивают хорошую теплоизоляцию. Пенопласт, плотность которого не более 15 кг/м³, имеет теплопроводность 0,036 Вт/(м.к). Этот тип утеплителя применяют для изоляции ненагруженных конструкций и плоскостей, таких как фасады зданий, крыши, потолки, фронтоны.
ПСБ-25
Марки пенопласта с объемным весом 25 кг/м³ являются наиболее популярными у частных застройщиков. Средние по плотности плиты сочетают в себе приемлемую цену, хорошие теплоизоляционные характеристики. Этот тип отличается универсальностью и неплохо себя зарекомендовал при утеплении различных конструкций.
Объемный вес пенопласта находится в пределах 15-25 кг/м³. Теплопроводность пенопласта с объемным весом 25 кг/м³ должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Показатель линейной деформации не должен быть ниже 0,15 МПа. Предел прочности при изгибе – 0,32 МПа.
ПСБ-С-35
Плиты ПСБ-С-35 имеют достаточно большую сферу применения. Плотность пенополистирола ПСБ-С-35 должна быть в пределах 25-35 кг/м³. Такой утеплитель прослужит до 40 лет. Он менее хрупкий, чем ПСБ-С-15 и ПСБ-С-25. Прочность и долговечность достигаются за счет более тесной связи молекул стирола.
Теплопроводность полистирола с объемным весом 35 кг/м³ должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Предел прочности при изгибе – 0,38 МПа, показатель линейной деформации – 0,26 МПа. Это твердый и прочный материал.
ПСБ-С-50
ПСБ-С-50 – это плотный пенопласт, который способен противостоять механическим и ударным нагрузкам. Его применяют для теплоизоляции:
Пенополистирол плотность 45-50 кг/м³ поставляется под заказ ввиду низкого спроса и высокой стоимости.
Теплопроводность такого материала должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Показатель линейной деформации приближается к 0,38 МПа. Предел прочности при изгибе – 0,42 МПа. Это самый плотный материал.
Пенопласт какой плотности лучше подойдет для разных видов утепления
ПСБ высокой плотности лучше использовать для утепления промышленных объектов, инженерных коммуникаций, паркингов, дорог и тротуаров. Его используют в промышленности и автодорожной отрасли. Он способен выдержать высокие статические и динамические нагрузки по плоскости.
Напрашивается вопрос, какая лучше для утепления дома характеристика пенопласта. Плотность 35 кг/м³ – это объемный вес пенопласта для утепления стен снаружи. Полистирол ПСБ-С-35 и ПСБ-С-25 соответствует этой плотности и подходит для теплоизоляции фасадов жилых домов. Его структура не будет разрушаться при механическом воздействии на плоскость плит.
Плиты легки в монтаже и обработке, позволяют получить теплоизоляционный эффект при малых затратах на материал. Это наиболее востребованный тип плит.
Плиты пенопласта ПСБ-С-15 также можно использовать для утепления фасадов домов. Важно исключить статические и ударные нагрузки на поверхность утеплителя при эксплуатации здания. Также его можно применить для заполнения пустот в конструкциях, утепления чердаков, изоляции подпольных пространств и пустот в перекрытии.
Заключение
Все разновидности пенопласта должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации. При покупке изделия обращайте внимание на внешний вид и структуру полистирольных плит.
Утеплитель пенополистирол – технические характеристики и нюансы применения
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Статья подготовлена при участии специалистов Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола
Рынок теплоизоляционных материалов представлен различными категориями, что значительно упрощает выбор подходящего утеплителя для конкретных задач. Один из самых востребованных в частной сфере изоляторов – пенополистирол, его популярность объясняется как высокими техническими характеристиками, так и доступностью. Тем не менее, вокруг него не утихают баталии между сторонниками и противниками, человеку, далекому от строительства, достаточно сложно разобраться, какие из свойств утеплителя реальные, а какие из разряда «страшилок». Мы попробуем облегчить задачу новичкам, да и более опытным умельцам нашего портала будет нелишне освежить информацию. А помогут отделить «зерна от плевел» специалисты Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола.
Что собой представляет пенополистирол
Зачастую пенополистирол (ППС) называют пенопластом, что вполне оправдано, так как пенопласт – это общее понятие, объединяющее группу вспененных пластических масс (полимеров), к которой и относится ППС.
ППС выпускается в виде плит различной плотности и толщины, сформованных из гранул одной фракции, однородного белого цвета без характерного химического запаха.
Если разломить плиту, линия отрыва должна проходить не только по границе спекания гранул, но и непосредственно через них.
Основные характеристики ППС
Так как ППС на 98 % состоит из воздуха и только на 2 % из оболочек вспененного полистирола, его главной характеристикой является минимальная теплопроводность – 0,032-0,034 Вт/(м·С). Кроме того, плиты паропроницаемы, но влагостойки, так как даже при полном погружении практически не впитывают воду. То есть, материал достаточно хорошо проводит пар, но не накапливает влагу, в отличие от некоторых других теплоизоляторов.
К отличной теплопроводности, паропроницаемости и влагостойкости стоит добавить устойчивость плит к биологическим поражениям.
Пенополистирол биологически нейтрален, это значит, что плесень и грибок не размножаются на поверхности вспененного полистирола, что доказано многочисленными исследованиями.
Не менее значим и большой срок службы с сохранением характеристик даже в суровых условиях применения.
Пенополистирол был подвергнут пятидесяти циклам замораживания/размораживания в четырехпроцентном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жесткие условия испытания. По результатам тестов не выявлено никакого влияния на целостность структуры. Сейчас блоки из пенополистирола широко используются в Норвегии для устройства дорог, тоннелей и искусственных насыпей. Наши же исследователи провели испытания с большим количеством циклов и прогнозируют долговечность пенополистирола не менее 100 лет.
Но кроме внешних воздействий, в процессе эксплуатации материал может подвергаться и другим угрозам, одна из них, волнующая наших умельцев – мыши.
Хотелось бы затронуть тему с мышами и пенопластом – слышал, что после посещения пенопласта мышами от него остается труха, правда ли это?
Что касается грызунов, то питательной ценности ППС для них не представляет, однако они могут в нем завестись, как и в любом другом теплоизоляционном материале. Поэтому необходимо выполнять мероприятия, ограничивающие грызунам доступ к утеплителю, и закрывать поверхность облицовочными слоями. Кроме того, мыши и крысы – это вопрос не строительного характера, а скорее гигиенического.
По поводу экологичности производных полистирола баталии не утихают с момента начала производства и по сей день: одни считают материал абсолютно безвредным и экологичным утеплителем, другие – настоящей миной замедленного действия. А истина, как обычно, посредине.
Ранее считалось, что все полимеры весь свой жизненный цикл эксплуатации выделяют вредные вещества, так как процесс полимеризации нельзя довести до конца на 100% молекулах. Это все от того, что когда все в Европе занимались в середине прошлого века химией, мы занимались «кукурузой». Современные технологии и оборудование мирового уровня (зарубежные линии) давно решили эту проблему. На заводе СИБУРа в Перми стоит лучшее по мировым меркам оборудование, применяется передовая на сегодня технология. В процессе сушки выводятся все не связанные в цепочки молекулы стирола. В процессе эксплуатации если он и выделяет что, то, конечно, в пределах, допустимых санитарными нормами. По нашим испытаниям в кубе изделия из пенополистирола менее 0.002 мг стирола (что соответствует нормам ПДК).
Мало кто знает, но стирол находится в таких распространенных продуктах, как орехи и клубника. Во всем мире упаковка из ППС очень востребована – рыбные ящики, стаканчики под горячее, лотки под мясо и т.д.
Еще один из важнейших параметров – горючесть, так как от пожара никто не застрахован, но желательно обойтись без трагических последствий. Пользователей волнует не только горючесть ППС, но и дымообразующая способность.
ППС – горючий материал (Г3), но он не поддерживает горения, так как содержит антипирены. То есть, если поднести горелку и убрать, то максимум через 4 секунды он потухнет. Это при испытаниях. А если пожар, как на заводе ЗИЛ, где горел металл, и температура зашкаливала за 1000⁰С, то сгорит абсолютно все. При горении ППС выделяется углекислый и угарный газы, те же самые, что и при горении дерева. Суть в том, что это количество дыма гораздо меньше, так как плотность ППС в среднем 15 кг/м³, что меньше, чем у других материалов. Но скорость дымообразования выше, чем у того же дерева, поэтому его никогда не применяют в открытых конструкциях. ППС закрывают штукатурным слоем. Например, фасадная система с пенополистиролом и фасадная система с минеральной ватой имеют один класс пожарной опасности – К0.