Пінополістирол, відомий як пінопласт, є екологічно чистим матеріалом, який не виділяє токсичних для людини або навколишнього середовища речовин. Ці властивості позначили сферу використання пінополістиролу - житлове, промислове та адміністративне будівництво.
Пінопласт виступає в якості теплоізоляційного матеріалу, здатного в значній мірі зменшити енерговитрати, потрібні на обігрів приміщень і підтримання в них необхідної житлової або технологічної температури.
Крім своїх унікальних теплоізоляційних властивостей, він має виражені звукоізоляційними якостями, що повною мірою пояснює його популярність як будівельного матеріалу.
Основні властивості пінополістиролу пояснюються тим, що він на 98% складається з повітря, а газ, як відомо, показує найнижчі коефіцієнти теплопровідності. Саме завдяки цій якості пінополістирола не дозволяє теплому повітрю в приміщенні взаємодіяти з холодним зовні будівлі, тобто замикає тепло в кімнаті.
Високий вміст повітря в пінополістиролі пояснюється особливою технологією його виготовлення.
Технологія виготовлення пінопласту
Основою пінопласту є полістирол - термопластичний полімер. Завдяки його водонепроникності, можливості приймати будь-яку форму під впливом температури, морозостійкості, полістирол широко використовується в промисловості (приклад використання: створення тари для йогуртів). Однак полістирол - це ще не пінопласт.
Його отримують методом спінювання гранул полістиролу. Після спінювання вони обробляються розігрітим водяною парою, після цього вся процедура повторюється.
Циклічні процеси спінювання дозволяють в значній мірі зменшити щільність гранул полістиролу, що веде до зменшення їх ваги. Після вторинного спінювання пінопласт потребує сушіння. Сушка полягає у видаленні залишкової вологи з поверхні пінополістиролу (всередину вода не потрапляє - пінопласт водонепроникний матеріал).
Сушіння відбувається на відкритому повітрі - саме на цьому етапі повітря заповнює пори матеріалу і він набуває закінчену форму. Розмір гранул може варіюватися від 5 до 15 міліметрів.
Висушений пінополістирол потребує формуванні. Оброблений матеріал пресується за допомогою спеціальних верстатів і піддається третинної обробці гарячою парою. У результаті формування він виглядає як блок білого кольору певної товщини. Блок нарізається на потрібні форми і в такому вигляді надсилається до замовника.
Важливо: пінопласт може бути нарізаний не тільки відповідно до типових параметрами, але і відповідно з індивідуальними розмірами, що вимагаються для конкретного будівництва.
Нарізка пінополістиролу проводиться на верстатах з горизонтальним і вертикальним типом нарізки. При різанні його структура не пошкоджується, формовка проходить швидко. Єдине технологічна умова: температура в цеху, де йде нарізка, не повинна опускатися нижче 18 º С, інакше пінопласт зламається (розкришиться).
Ще одна особливість виробництва: і сама технологія, і сировина коштують відносно дешево, що дозволяє значно знижувати вартість кінцевого продукту. Можна з упевненістю сказати, що пінопласт не тільки безпечний і надійний утеплювач, він також є одним з найдешевших.
Низька ціна матеріалу в поєднанні з його функціональністю роблять його особливо популярним в цивільному будівництві.
Шумопоглинаючі та теплоізоляційні характеристики пінопласту
На початку даної статті вже наводилися дані, що пояснюють високу ефективність застосування пінополістиролу у вигляді утеплювача. Як приклад можна навести такі цифри: • Його теплопровідність в 3 рази менше, ніж теплопровідність дерева або керамзиту, і в 17,5 разів нижча, ніж у цегли. • Пінополістирол товщиною 12 сантиметрів зберігає тепло так само ефективно, як цегляна стіна, товщиною в 210 сантиметрів.
Ці дані свідчать про те, що пінополістирол - один з найефективніших теплоізоляторів, представлених на російському ринку. Його унікальні властивості використовуються для ізоляції трубопроводів і облаштування морозильних камер. Використання утеплювача дозволяє скоротити витрати енергії, необхідної на створення певного мікроклімату всередині приміщення.
Звукоізоляційні характеристики також пояснюються пористою структурою даного матеріалу. Для того щоб якісно ізолювати приміщення від зовнішніх шумів, потрібно шар пінополістиролу товщиною всього 2-3 сантиметри. Відповідно, чим більше товщина шару, тим кращою шумозахисту Ви зможете досягти.
Водонепроникність пінопласту
Пінопласт є водонепроникним матеріалом, що пояснюється унікальними властивостями полістиролу. Однак вода внаслідок капілярної дифузії може проникати між гранулами. Але навіть у цьому випадку, об'єм води в пінополістиролі не перевищує 3% від усієї його маси.
Водопроникність може підвищитися при руйнуванні гранули, але це неможливо без додаткового механічного впливу. Таким чином, при дотриманні правил будівництва пінопласт не змочується водою. Ця властивість дозволяє активно використовувати пінопласт як утеплюючий матеріал фундаменту при неможливості уникнути контакту пінополістиролу з ґрунтом. Крім того, він не придатний для підтримки життєдіяльності мікроорганізмів, а це означає, що він не гниє і не покривається пліснявою навіть при тривалому контакті з вологим ґрунтом.
Стійкість до хімічних впливів
Пінопласт абсолютно індиферентний до впливу речовин, що входять до складу цементу, руберойду, асфальту, гіпсу та вапна. Також він не втрачає своїх властивостей при впливі слабких розчинів кислот і лугів, не вступає у взаємодію з нашатирним спиртом, бітумом, мильними розчинами, склеювальними водорозчинними фарбами, сольовими розчинами і багатьма іншими речовинами.
Проте пінопласт руйнується при дії ацетону, бензолу та деяких інших технічних рідин. На цю особливість слід звернути особливу увагу при виборі лакофарбового покриття, до складу якого можуть входити «небезпечні» для пінополістиролу з'єднання. Пожежостійкість
Пожежостійкість - це одна з найважливіших характеристик, якою повинен відповідати якісний будівельний матеріал. Пінополістирол не підтримує горіння, і його температура спалахування практично в два рази перевищує аналогічну у деревини. Крім того, при горінні пінопласт вивільняє у 8 разів менша кількість енергії, ніж деревина. Це означає, що температура полум'я при горінні пінополістиролу нижче.
Пінопласт запалив тільки при безпосередньому контакті з відкритим вогнем. При припиненні дії відбувається самозагасання протягом 4 секунд. Такі характеристики роблять його пожежобезпечним будівельним матеріалом.
Єдиний недолік пінополістиролу в тому, що при горінні він виділяє в атмосферу токсичні гази. Тому при будівництві будинку слід запобігти можливості контакту утеплювача з відкритим вогнем.
Довговічність і міцність пінопласту
Пінопласт не володіє високою щільністю (в 50 разів нижче, ніж у води), але, тим не менш, він показує чудову опірність при рівномірних механічних навантаженнях, як на розтяг, так і на стиск.
Пінопласт здатний роками витримувати тиск, не деформуючись, не руйнуючись і не змінюючи своїх фізичних властивостей. Наочною ілюстрацією може стати його широке використання при будівництві злітно-посадкових смуг. Показник міцності багато в чому залежить від товщини пінополістирольної плити і від дотримання правил її укладання.
Довговічність пінопласту виявлялася в ході досліджень, як в лабораторних умовах, так і в природних. Оскільки пінополістирол - це, по суті, пластмаса, вчені очікували отримати високі показники довговічності. В ході досліджень їх очікування повністю виправдалися.
Так, пінополістирол здатний зберігати свої первісні теплофізичні властивості протягом декількох десятиліть, не деформуючись і не втрачаючи своєї структури. Також було з'ясовано, що він здатний витримувати короткочасне вплив низьких (межа -180 º С) і високих (+95 º С) температур. Це робить пінополістирол ідеальним матеріалом утеплювача в умовах російського клімату, а також розширює сферу використання матеріалу - наприклад, припустимо його контакт із розплавленим бітумом.
Інші переваги пінопласту
• Є екологічно безпечним матеріалом - при кімнатній температурі він не виділяє ніяких токсинів; • Простий у використанні і може бути підданий додатковій обробці; • Цей будівельний матеріал пропускає повітря, що дозволяє створювати комфортний мікроклімат в приміщенні - стіни «дихають»; • Не дратує слизисті оболонки людини і є гіпоалергенним матеріалом; • Має деякі похідні (піноплекс, наприклад), які також широко використовуються в будівництві.
Завдяки своїм перевагам пінопласт знайшов широке застосування в сучасному світі. Особливо часто він використовується в житловому будівництві як утеплювач підлоги і стін, а також як шумоізолятором.
