СТОРІНКА РЕДАГУЄТЬСЯ!
ПІНОПОЛІСТИРОЛ
Пінополістирол (полістирол спінений, полістирольний пінопласт, скорочено ПСВ) - це сучасний, визнаний в усьому світі екологічно чистий і довговічний будівельний матеріал. Дозволяє забезпечити не тільки відмінну тепло- і звукоізоляцію, але й високу пожежну безпеку (ПСВ-С). Пінополістирол незамінний матеріал для утеплення підземних частин будівель, фундаментів, стін підвалів, цокольних поверхів, де застосування інших видів теплоізоляції неприпустиме внаслідок капілярного підняття ґрунтових вод, і охороняє гідроізоляцію від шкідливого впливу навколишнього середовища. Про це з повною впевненістю дозволяють говорити вологостійкі якості пінополістиролу, а також його легкість, надійність і довговічність. Пінополістирольні вироби майже невагомі, зручні при транспортуванні та монтажі. Гарантований строк їх експлуатації становить не менше 120 років, а в умовах Крайньої Півночі - не менше 50 років!
Полістирольний пінопласт - це матеріал білого кольору, виготовлений на основі полістиролу шляхом термального спучування гранул останнього під впливом газоутворювача. Повна назва пінопласту, отриманого в такий спосіб (на відміну від, наприклад, фенольних пінопластів або пінопластів на основі поліефірів), - газонаповнений полістирольний пінопласт або пінополістирол. По зовнішньому вигляду полістирольний пінопласт представляє собою невеликі вологостійкі гранули, що спеклися між собою під впливом високої температури. Розмір гранул пінопласту може коливатися в межах від 1 до 10 мм залежно від призначення і необхідної щільності полістирольного виробу. Гранули полістирольного пінопласту неоднорідні за структурою. Вони мають величезну кількість (мільярди) тонкостінних мікро комірок, що багаторазово збільшує загальну площу контакту з повітрям. Внаслідок цього пінополістирольні вироби майже повністю складаються з повітря (98 %), що й спричинює їх унікальні властивості.
ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ
Низька питома теплопровідність. Пінополістирол є ідеальним утеплювачем, який забезпечує високу здатність зберігати тепло. Це пов'язано з тим, що пінополістирол майже повністю складається з повітря, а повітря має один з найнижчих показників теплопровідності (0,027 Вт/(м•К)). Тому величина коефіцієнту теплопровідності пінополістирольних виробів знаходиться в межах від 0,037 до 0,042 Вт/(м•К). Це значно нижче величин коефіцієнтів теплопровідності дерева (0,12 Вт/(м•К)), цегли (0,7 Вт/(м•К)), керамзиту (0,12 Вт/(м•К)) та інших будівельних матеріалів. Низька теплопровідність пінополістирольних виробів забезпечує можливість високого рівня енергозбереження. Достатньо усього 10 см полістирольного пінопласту там, де необхідна товщина стін із цегли повинна складати 1 м 80 см, а з дерева - 50 см.
Один з найефективніших теплоізоляторів. Використання пінополістирольних виробів у будівництві дозволяє надалі (при експлуатації приміщень) значно скоротити витрати на опалення. Високі енергозберігаючі властивості пінополістирольних виробів обумовили їх застосування для захисту трубопроводів від промерзання, що сприяє підвищенню строку їх експлуатації. Крім того, властивості полістирольного пінопласту зберігати тепло використовуються при будівництві холодильних установок, холодильного обладнання, складських приміщень.
Хороша звукоізоляція від ударного шуму. Ефект звукоізоляції і поглинання шуму залежить від здатності матеріалу перетворювати звукову енергію в теплову. Високою звукоізоляційною здатністю володіють, насамперед, пористі матеріали з низькою теплопровідністю, здатні пропускати повітря. У зв'язку із цим саме коміркова структура полістирольного пінопласту обумовила його високі звукоізоляційні і шумопоглинальні властивості. Так, наприклад, для забезпечення високої звукоізоляції досить пінополістирольної плити товщиною всього 2-3 см. Зі збільшенням товщини шару пінопласту шумопоглинальні та звукоізолюючі властивості зростають.
Структурна стабільність у широкому діапазоні температур. Низькі зимові температури не впливають на фізичні і хімічні властивості пінополістиролу, а при підвищених температурах (до 90 °С) навіть при тривалому впливі спінений полістирол не змінює своїх властивостей.
Стійкість до хімічних і біологічних впливів. Пінополістирол зберігає свої властивості при тривалому контакті:
з сольовими розчинами (у тому числі з морською водою);
з милами;
з відбілюючими речовинами (розчинами перекису водню, хлорної води, гіпохлориду);
з кислотами (крім концентрованої азотної і оцтової кислот);
з нашатирним спиртом;
з вапном;
з бітумом;
з клеючими водорозчинними фарбами;
з гіпсом;
з кремнійорганічним маслом та ін.
Будучи повністю синтетичним продуктом, пінополістирол не використовується в їжу тваринами і мікроорганізмами та не сприяє їх розмноженню. Так, натурні дослідження, що проводилися в природних умовах вологого субтропічного клімату (оптимальні умови для розмноження мікроорганізмів) протягом 18 місяців, показали, що полістирольний пінопласт виявився непридатним для виживання бактерій і грибків.
Високий опір дифузії водяних парів, високий коефіцієнт вологостійкості. Пінополістирольні вироби не розчиняються у воді, не вбирають воду та вологу і, внаслідок цього, не деформуються (не розбухають). Стійкість до впливу вологи дозволяє використовувати пінополістирольні вироби для утеплення фундаментів будівель, коли необхідний контакт утеплюючого матеріалу з ґрунтом.
Висока міцність при низької щільності. Щільність пінополістирольних виробів невисока - 15-50 кг/м3 (для порівняння щільність води - 1000 кг/м3). Однак при цьому пінополістирол має досить високу міцність на стиск, на розтяг та на згин. Це дозволяє використовувати пінополістирольні вироби як будівельний матеріал, здатний тривалий час нести високе рівномірне механічне навантаження не піддаючись деформації. Прикладом може служити використання пінополістиролу в ремонті і будівництві злітно-посадочних смуг.
Невелика маса дозволяє:
уникнути використання спеціального устаткування при переміщенні виробів з пінополістиролу;
зменшити витрати при будівництві;
скоротити строки монтажу конструкцій будівель і споруд.
Довговічність. Оскільки пінополістирольні елементи - це пластик, то вони здатні при правильній експлуатації зберігати свої фізичні властивості тривалий час. Щоб довести або спростувати це твердження, проводилися натурні і лабораторні дослідження пінополістиролу. Об'єктом натурних досліджень виступала будівельна конструкція, вік якої складав 30 років. Це достатній строк, з огляду на те, що пінополістирол був відкритий в 1950 році. Вивчення пінополістирольних плит, що використовувалися як утеплювач у даній конструкції, показало, що пінополістирол не піддався незворотнім змінам: зберіг свою форму, механічні та теплофізичні властивості. У ході лабораторних досліджень пінополістирольних плит були змодельовані кліматичні умови, характерні для середньої полоси, з врахуванням циклічних річних коливань температури повітря. Усього було проведено 80 циклів, що відповідає 80 рокам. Дослідження полістирольного пінопласту показали, що при амплітуді температури ±40 °С властивості пінопласту залишаються незмінними. У ході випробувань пінополістирольні плити піддавалися також впливові різних температур. Було встановлено, що нижня межа температури для пінопласту становить [-180 °С], а верхня [+80 °С].
Екологічна чистота. Гранули пінополістиролу складаються з вуглецю і водню, що і забезпечує високу екологічну чистоту цього матеріалу. Пінополістирол не є отруйним, не утворює пилу, не має запаху, не виділяє токсичні речовини. Полістирольний пінопласт простий у використанні. Пінополістирольні вироби добре пропускають повітря, тому конструкції з їх застосуванням «дихають». Пінополістирольні вироби легко піддаються обробці, не подразнюють шкіру і слизисті оболонки, а також не є алергенами і не здійснюють іншого негативного впливу на організм. З екологічною чистотою пінополістирольних виробів пов'язаний широкий спектр їх застосування: будівництво житлових будівель і промислових об'єктів, ремонт і будівництво залізних та автомобільних доріг, суднобудування, ізоляція труб, а також холодильного устаткування і техніки. Крім того, в усьому світі пінопласт використовується як упаковка для харчових продуктів і дитячих іграшок.
ВИРОБНИЦТВО
Пінополістирол виробляється з нафти, світові запаси якої, як відомо, постійно зменшуються. Однак витрати нафти на виробництво пластмас складають усього лише 4 % від загального об’єму її споживання. Зокрема, на виробництво пінополістиролу, що на 98 % складається з повітря, іде тільки 1 % «чорного золота». А левова частка витрат згаданої природної сировини йде на опалення (35 %), транспорт (29 %), виробництво електроенергії (22 %).
ЗАСТОСУВАННЯ
Завдяки хорошим техніко-експлуатаційним характеристикам і позитивній оцінці впливу на навколишнє середовище пінополістирол широко застосовується на європейському будівельному ринку.
Пінополістирол використовується і як ізоляційний матеріал і як наповнювач. Зокрема, пінополістирол сприяє вирішенню проблем, пов'язаних з поганою якістю ґрунту і використовується, наприклад, для утворення насипів при будівництві мостів і доріг.
Пінополістирол відмінно підходить для ізоляції стінових конструкцій (внутрішніх і зовнішніх), покрівель і підлог. Будівельні матеріали з пінополістиролу можуть бути використані для теплоізоляції, як нових будівель, так і реконструйованих.
Пінополістирол може виступати в якості опалубки при зведенні промислових і житлових будівель, а також мостів, естакад, гребель, несучих конструкцій пірсів, портів і т.д.
Пінополістирол може використовуватися також при будівництві плавучих конструкцій. Наприклад, понтонів у туристичних портах.
ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА
Пінополістирол, з погляду загального впливу на навколишнє середовище, має значні переваги в порівнянні з альтернативними матеріалами. Про це свідчать результати експериментів, проведених Європейською асоціацією виробників пінополістиролу EUMEPS (European Manufacturers of Expanded Polystyrene), і аналіз життєвого циклу пінополістиролу, проведений Італійською асоціацією по пінополістиролу AIPE (Associazione Italiana Polistirolo Espanso). Вплив продукту на навколишнє середовище починається з видобутку сировини і закінчується його остаточним знищенням. У цьому циклі пінополістирол проявив себе якнайкраще, завдяки чому в Європі цей твердий і у той же час легкий матеріал широко застосовується в промисловому і житловому будівництві, зокрема у виробництві ізоляційних матеріалів. Стирол, з якого виробляється пінополістирол - мономер. Згідно досліджень європейських і американських урядових організацій, не має характеристик, по яких його можна класифікувати як «канцерогенна речовина», і не відноситься до небезпечних речовин. Пінополістирол не містить шкідливих для озонового шару речовин. Його виробництво і застосування не представляє небезпеки для здоров'я людини. Пінополістирол можна повторно використовувати, і нові виробничі технології пропонують широкий вибір рішень, покликаних забезпечити максимально можливий об’єм застосування відновлених відходів.