Экструзионный пенополистирол: его свойства и особенности эксплуатации

Экструзионный (многие пишут экструдитрованный) пенополистирол ― ЭППС (XPS, ЭПС)– один из самых эффективных современных теплоизоляционных материалов.  ЭПС  сильно  похож на пенопласт, но имеет более цельную и плотную структуру, как следствие очень высокую прочность на сжатие и абсолютную гигроскопичность.

Экструзионный пенополистирол очень широко используют в таких конструкциях как: теплоизоляция фундаментов и цоколей, слоистой кладки и штукатурного фасада, кровли (традиционные инверсионные? эксплуатируемые и др), полов.. Также именно ЭПС применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, снижая риск промерзания грунтов земляного полотна и последующего промерзания и вспучивания (морозное пучение грунта ). Материал помогает решать задачи теплоизоляции спортивных площадок, холодильных установок и ледовых арен. Специальный тип материала, обладающий плотностью 38..45 кг/м³ и высокой прочностью на сжатие, применяется при строительстве автомобильных и железных дорог, а также взлетных полос. Экструзионный пенополистирол обладает низкой теплопроводностью (0,029-0,034), минимальным водопоглощением (0,2-0,4%), малым удельным весом (25..45 кг/м³).

Хорошего качества экструзионный пенополистирол обладает равномерной, закрытой пористой структурой, с диаметром ячеек 0,1-0,2 мм. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента ,с  последующим выдавливанием из экструдера.

К теплоизоляционным материалам должны предъявляться жёсткие требования по их техническим характеристикам, безопасности, долговечности. Также существует  методика оценки долговечности и предполагает оценку долговечности в сравнении с фундаментным блоком. Согласно нормативной документации долговечность блока должна составлять не менее 40 лет, значит те материалы, которые не подразумевают их замены, должны обеспечивать именно такой же срок.

В зависимости от сферы применения и требований к конструкции различают (согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и Федеральному закону №123) экструзионные плиты разной группы горючести: Г3-Г4. Так, 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- умеренно опасные. 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.

Преимущество экструзионного полистирола:

К основным свойствам экструзионного пенополистирола, относят:

• низкая теплопроводность
• низкая  морозостойкость (коэффициент гораздо ниже, чем у большинства изоляционных материалов, во влажных условиях теплопроводность незначительно меняется, что позволяет обойтись без дополнительной гидроизоляции);
• низкая паропроницаемость (самый малый коэффициент среди материалов группы, сопротивление 20 мм плиты экструзионного  пенополистирола аналогично одному слою  рубероидного покрытия);
• отсутствие водопоглощения (поглощение экструдированного полистирола при полном погружении в воду прекращается через 10 дней и составляет менее 0,5% объема, заполняется только разрушенный при изготовлении верхний слой, внутрь вода не проникает);
• высокая механическая прочность ( экструзионный пенополистирол не рассыпается на гранулы при ударах, растяжении или сжатии);
• стойкость к цементу, аммиаку, животным (к примеру мыши) и растительным маслам, неорганическим и органическим кислотам, едкой щёлочи, спиртовым красителям, биологическому разложению;
• простота применения (монтаж эпс экструдированного пенополистирола не требует дополнительных режущих инструментов);
• длительное сохранение первоначальных характеристик (теплоизоляционные свойства не меняются после тысячи циклов замораживания и оттаивания, изменение теплового сопротивления находится в пределах 5%, в диапазоне от 50 ниже нуля до +75 градусов все физические характеристики материала остаются неизменными).

     Области строительства, в которых применяется экструзионный пенополистирол:

1. промышленное, гражданское, индивидуальное (утепление кровельных и половых покрытий, фундаментов, стен, ограждающих конструкций, подземных сооружений, коммунальных систем, а также реконструкция зданий промышленного назначения и жилого фонда).
2. дорожное (теплоизоляция и ремонт шоссейных дорожных покрытий, железных дорог и аэродромов).
3. сельское (животноводческих ферм, овощехранилищ, парников и теплиц)                                                                                                                                                                                                                         

Экструдированный полистирол, как базовый теплоизоляционный материал, используется в холодильной технике (рефрижераторные секции, изотермические контейнеры, холодильники промышленного назначения), упаковке продовольствия, при изготовлении сэндвич-панелей. В строительстве экструдированный пенополистирол сочетается с различными материалами и находит применение при:

• наружной теплоизоляции стен (слой штукатурки, дюбель сетка, ЭППС, несущая стена) но хотелось бы сделать уточнение, что ЭППС для фасадов не предназначен, только при наличии спец  материалов и правильно расчете точки росы, она должна  находится не на границе материала. Возможно образование конденсата между ЭППС и штукатуркой, после чего последняя может обвалиться.
• внутренней теплоизоляции стен (гипсокартонный лист, рейки, ЭППС, базовая стена);
• теплоизоляции в полости стены (облицовочный кирпич, прижимная шайба, проволочный анкер, ЭППС, несущая стена);
• устройстве обогреваемых полов (ЭППС, обогревательные трубы, разделительный слой, цементная стяжка);
• устройстве теплых деревянных полов (половая доска, ЭППС, черновой пол, лага);
• утеплении полов первого этажа (уплотненный грунт, затем песчаная подушка, и гидроизоляция, ЭППС, стяжка);
• утеплении инверсионной кровли (гравий, фильтрующий слой, несколько слоев пенополистирола, гидроизоляция, железобетонная плита);
• реконструкции плоской кровли (гравий, фильтрующий слой, ЭППС, новая гидроизоляция, старая гидро- и теплоизоляция, железобетонная плита);
• устройстве скатной кровли (гидроизоляция, обрешетка, ЭППС, стропила, гипсокартон);
• наружном утеплении подвала или фундамента (грунт ЭППС гидроизоляционный материал, стена, пол, полимерцементная защита);
• утеплении фундамента при давлении подземных вод (геотекстиль, ЭППС, гидроизоляционный материал, стена фундамента);
• теплоизоляции канализации и трубопроводов (труба, гравий или керамзит, ЭППС, грунт).

   Недостатки экструдированного пенополистирола:

Выгоды от применения экструдированного пенополистирола как утеплителя очевидны, сфера его применения широка, а срок службы и надежность на высоком уровне. Но каким бы положительным во всех отношениях не был экструдированный пенополистирол, все же несколько недостатков у него есть.

Недостатками экструдированного пенополистирола являются:

• разрушаемость при контакте со сложными углеводородами, например поливинилхлоридом (сайдинг)
• горючесть (компенсацией является способность к самозатуханию)
• подверженность действию ультрафиолетового излучения (исключает применение в открытом виде)
• ограничения при утеплении скатных кровель, , бань, саун (температура свыше 75ºС не должна достигать плит)

Некоторые конструкционные узлы с применением ЭППС.

1. Применение ЭППС в отмостке и цоколе.