(033) 346-96-67
(029) 656-96-67
(017) 202-79-12
info@sedika.by

Экструдированный пенополистирол

 

Технология экструзионного производства пенополистирола разработана в 50-х годах фирмой «The Dow Chemical Company» (США). Успехи этой технологии обусловлены созданием специального оборудования (линий), совершенствованием параметров переработки и вспенивания полимерной композиции в процессе экструзии. Были созданы и задействованы линии с единичной мощностью от 5 до 100 тыс. куб.м/год при стоимости линии от 8-10 до 25-30 млн. долларов США. В качестве вспенивающего агента использовалась смесь фреонов или углекислого газа.

Материал получают путем смешивания гранул полистирола при повышенной температуре с последующим выдавливанием из экструдера и введением вспенивающего агента. В качестве вспенивающего агента использовались последовательно - жесткие фреоны, смеси жестких и мягких фреонов, мягкие фреоны и, наконец, безфреоновые системы на основе СО2. Переход от жестких фреонов к безфреоновым вспенивателям определяется повсеместной борьбой с производством и применением фреоносодержащих материалов, поскольку доказано, что фреоны приводят к разрушению озонового слоя стратосферы земли. В настоящее время некоторые европейские страны - участники Монреальского соглашения - такие, как Германия, Австрия, Швейцария, Чехия и Скандинавские страны, полностью запретили применение фреоносодержащих теплоизоляционных материалов. С начала 1999 г. две фирмы - The Dow Co (США) и BASF AG (Германия) - начали перевод своих производств на безфреоновый вспенивающийся агент и представили на рынке экологически чистые экструдированные пенополистиролы - соответственно STYROFOAMБТМ А и Styrodur C. К середине 1999 г. полностью перевели свое производство на CO2-содержащий вспениватель и поставляют только экологически чистые материалы.

Наряду с нулевой капиллярностью и пренебрежимо малым водопоглощением (менее 0,2 об.%), экструдированный пенополистирол (благодаря своей структуре) обладает необычайно высокой прочностью на сжатие, а также стабильными теплоизоляционными характеристиками, значительно превышающими средние значения большинства других изоляционных материалов (теплопроводность - 0,03 Вт/м К). Он морозостоек и долговечен, химически устойчив (за исключением органических растворителей, безводных кислот и бензина) и не подвержен гниению. Может приклеиваться горячим битумом.

Экструзионная переработка обуславливает получение материала с совершенной закрытопористой микроячеистой структурой, что приводит к повышению его физико-механических характеристик при весьма низких водопоглощении и исходной влажности и, следовательно, резко увеличивает эксплуатационную долговечность во всех случаях применения с сохранением величины коэффициента теплопроводности, близкой к первоначальному состоянию. Эти свойства экструзионного пенополистирола позволили разработать новые эффективные конструкционные решения в теплоизоляции зданий и сооружений (экстерьерная теплозащита, инверсионные кровли и др.), в результате чего беспрессовый пенополистирол будет в значительной степени вытеснен из практики отечественного строительства.

 

Теплоизоляционные свойства экструдированных пенополистиролов зависят от технологических параметров их получения. Закрытая ячеистая структура материала обеспечивает незначительное изменение теплопроводности во влажных условиях, которая может варьироваться в пределах 0,001-0,002 Вт/(м К), что позволяет с успехом применять экструдированный пенополистирол в конструкции подвалов в качестве наружной теплоизоляции без дополнительной гидроизоляции. Проведенные испытания показали, что экструдированный пенополистирол сохраняет свои теплоизоляционные свойства после 1000 циклов замораживания-оттаивания. При этом изменение термического сопротивления не превышает 5%.

 

Предел прочности при сжатии зависит от толщины и плотности.

 

Горючесть. Не так давно были разработаны новые разновидности пенополистирола, в которых удалось сильно снизить горючесть за счет введения в материал более эффективных антипиренов, что позволило отнести получившиеся виды к группе трудногорючих материалов.

 

 

Экструдированный пенополистирол обладает рядом преимуществ по сравнению с другими теплоизоляционными материалами:

  • Благодаря своей структуре, плиты обладают стабильными свойствами;
  • Не пропускает влагу, вследствие чего является долговечным;
  • Плиты имеют нулевую капиллярность, а это практически нулевое водопоглощение;
  • Коэффициент теплопроводности плит 0,026 Вт/м•°С.

 

Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов из XPS, пенополиуретана и минеральной ваты

 

Пенопласт

Пенополиуретан

Мин. плита

Плиты XPS

 

Открытая ячеистая структура

Существуют как открытая так и  закрытая ячеистая структура

Волокна, расположен-ные хаотично в гори-зонтальном и верти-кальном направлении

Закрытая (герметичная) ячеистая структура

 
 

Плохо пропускает влагу

Почти не пропускает влагу

Почти не впитывает влагу

Не пропускает влагу

 

Легкий материал

Легкий материал

Средне-легкий материал

Средне-легкий материал

 

Средняя прочность

Низкая прочность

Низкая-средняя прочность

Высокая прочность

 

Средний показатель устойчивости на сжатие

Низкие показатели устойчивости на сжатие

Показатели устойчивости на сжатие от низких до средних

Высокий показатель устойчивости на сжатие

 

Не токсичен

Не токсичен, при температуре 500 С выделяет угарный и углекислый газ

Не токсичен

Не токсичен

 

Не пригоден для использования под высокой нагрузкой

Не пригоден для использования под высокой нагрузкой

Не все мин плиты пригодны для использования под высокой нагрузкой

Пригоден для использования под высокой нагрузкой

 

Подвержен распаду

Достаточно долговечен

Достаточно долговечен

Долговечен

 

Подвержен влиянию ультрафиолета

Практически не подвержен влиянию ультрафиолета

Достаточная стойкость к влиянию ультрафиолета

Практически не подвержен влиянию ультрафиолета

 

 

Необходимо отметить, что в России имеется собственная технология производства экструзионного пенополистирола. Отечественным разработчиком данной технологии является НПП «Экспол».  Данной компанией была разработана линия по производству экструдированного пенополистирола, которая успешно функционирует на базе собственной производственной площадки. Продукция известна под торговой маркой «Экспол». По своим техническим характеристикам плиты «Экспол» близки к продукции мировых производителей экструдированного пенополистирола. Однако технологический цикл является очень отличным. Основное различие состоит в сырье. Если традиционная технология экструзии пенополистирола предполагает использование полистирола общего назначения (GPPS), то технология НПП «Экспол» основана на экструзии вспенивающегося полистирола (EPS). Технологический процесс, предложенный НПП «Экспол», оперирует с полистиролом вспенивающимся - ПСВ, содержащим пентан, изопентан или их смесь с дополнительными химическими вспенивателями и эффективными технологическими добавками. В технологическом процессе производства различаются следующие его стадии, обеспечиваемые машинами и устройствами, установленными в составе линии или вне ее:

  • приготовление сухой вспенивающейся композиции, состоящей из полистирола вспенивающегося (марок ПСВ или ПСВС) и технологических добавок (смеситель);
  • автоматическое дозирование вспенивающейся композиции из бункера-накопителя через бункер-смеситель в зону загрузки экструдера;
  • непрерывная переработка вспенивающейся композиции в экструдере при температурных режимах, обеспечивающих пластикацию, гомогенизацию и транспортирование материала шнеком;
  • выдавливание и вспенивание материала на выходе из плоскощелевой экструзионной головки;
  • калибрование и термостатирование плиты на валковом калибраторе;
  • охлаждение и стабилизация размеров плиты в тянущем сдвоенном конвейере;
  • отрезка плиты по длине на резательном устройстве.

 

Конечно, данная технология не столь эффективна как экструзия плит XPS из полистирола общего назначения, однако может быть очень эффективным решением для небольших локальных рынков. Доля транспортных расходов в структуре себестоимости вспененных пластиков является очень высокой из-за необходимости перевозить воздух и по мере увеличения расстояния транспортировки эта доля возрастает в геометрической прогрессии. Поэтому на удаленных локальных рынков продукция крупных производителей XPS будет не конкурентоспособной.

 

Области применения

 

Области применения экструдированного пенополистирола схожи с областями  использования пенополистирольных плит из вспенивающегося полистирола. Основными сферами применения являются строительство зданий и строительство дорожных покрытий.  Менее емкими сферами применения XPS являются теплоизоляция нефте- и газопроводов, а также теплоизоляция холодильного оборудования.

При строительстве зданий теплоизоляционные плиты XPS применяются в следующих областях:

  • Теплоизоляция полов в промышленных сооружениях;
  • Теплоизоляция подвальных помещений;
  • Наружная теплоизоляция зданий;
  • Внутренняя теплоизоляция зданий;
  • Составляющая часть сэндвич-панелей;
  • Сооружение «мостиков холода»;
  • При применении колодцевой кладки;
  • Сооружение инверсионных крыш;
  • Сооружение  наклонных крыш;
  • Производство несъемной опалубки при монолитном домостроении.

В дорожном строительстве теплоизоляционные плиты XPS применяются в следующих областях:

  • Дорожное строительство;
  • Сооружение железнодорожных насыпей;
  • Теплоизоляция обогреваемых тротуаров;

 

1. Полы в промышленных сооружениях

 

            Преимущество плит экструзионного пенополистирола особенно очевидно при устройстве полов по грунту промышленных зданий и торговых комплексов, а также других зданий и сооружений в которых полы укладываются непосредственно на специально подготовленное основание. Такое утепление эффективно даже при эксплуатации в самых экстремальных условиях: воздействии влаги, низких температур и механических нагрузок, а также при наличии в районах строительства водоносных слоёв и грунтовых вод.

Экструдированный пенополистрол незаменим в тех случаях, когда наряду с высокими теплоизоляционными свойствами необходимы высокие прочностные свойства материалов, а часто и химическая стойкость материала утеплителя. Данное свойство плит из экструзионного пенополистирола в полной мере используется, как говорилось выше, при устройстве полов промышленных зданий. В таких зданиях очень часто полы устраиваются с учетом проезда автотранспорта. Плиты EPS при этом включаются в состав конструктива пола и выполняют несущую функцию, воспринимая и передавая нагрузку на основание. Кроме того, плиты пенополистирола рационально использовать в конструкции обогреваемых полов, используя как теплоизолирующие, так и несущие свойства материала утеплителя, а также в составе покрытий ледовых арен, где плиты пенополистирола защищают подстилающие грунты от промерзания.

2. Наружная теплоизоляция

 

Также как и в гражданском строительстве, экструдированный пенополистирол используют для тепловой защиты (как правило, в качестве наружной теплоизоляции) заглубленных в грунт сооружений, а также обвалованных сооружений, (например, резервуаров для воды и прочего), обкладывая плитами пенополистирола бетонные или металлические части конструкций, соприкасающиеся с мерзлым, либо сезонно-промерзающим грунтом основания.

 

3. Изготовление сэндвич-панелей

 

Выпуск плит толщиной от 20 до 30 мм позволяет удовлетворить спрос производителей сэндвич-панелей на качественный заполнитель с высокими теплоизоляционными показателями. До сих пор эти компании вынуждены были применять импортный дорогостоящий материал из-за отсутствия российских аналогов. Для данных целей подходят пенополистирольные плиты марок 35 и 40. Кроме того, плиты EPS используют для облицовки поверхности (выравнивания под отделку) стен, потолков и проч., а также для создания необходимого микроклимата в помещении.

 

4. «Мостики холода»

 

Плиты пенополистирола малой толщины, например, 20 мм, используются в промышленном строительстве для теплоизоляции мостиков холода, а также для устройства температурных и деформационных швов в различных бетонных конструкциях и сооружениях. Мостики холода образуются в том случае, когда стройматериалы с высокой теплопроводностью, такие как бетон, находятся непосредственно под воздействием температур наружного воздуха.

Утеплитель фундамента должен быть расположен так, чтобы он был связан с утеплителем для всего дома и при этом являлся бы его продолжением. Мостики холода могут способствовать силам морозного пучения или, по крайней мере, создавать местами более низкие температуры или конденсат на поверхности плит. Необходимые меры по правильной установке утеплителя должны быть приняты в процессе строительства.

"Мостики холода" представляют собой ограниченные по объему части строительных элементов, через которые осуществляется повышенная теплоотдача. Примером тому являются строительные элементы из бетона в кирпичной или блочной кладке, например, несущие перекрытия, оконные и дверные перемычки, кольцевой якорь, опоры повышенной жесткости, выступы, подвальные цоколи, и т.д. При этом, возникновение "мостиков холода" может быть обусловлено особенностями конструкции или использованными материалами.

В области соединения различных элементов некоторых строительных конструкций внешняя изотермическая поверхность по площади может быть в несколько раз больше внутренней термопоглощающей. Поэтому через эти строительные элементы на единицу площади плиты проходит больше теплоты, нежели через другие ограждающие конструкции здания. Подобное называют геометрически обусловленными "мостиками холода". "Мостики холода" возникают в тех случаях, когда материалы с низкой теплопроводностью наружных строительных элементов комбинируются с обладающими высокой теплопроводностью.

 

5. Системы с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции


Увеличить? Многослойные теплоизоляционные системы

 

Расположение теплоизоляционного материала на внутренней поверхности стены существующих зданий часто является единственно возможным, т.к., во-первых, теплоизоляция может быть произведена не во всех, а лишь в некоторых помещениях здания. Во-вторых, производство работ по устройству теплозащиты может производиться в любое время года; при этом, в отличие от систем наружного утепления, не требуются средства подмащивания. В-третьих, - при этом не меняется облик зданий, поэтому данный способ часто применяют в зданиях со сложными в архитектурном плане фасадами, представляющими художественную или историческую ценность.

 

6. Колодцевая кладка

 

Увеличить? Многослойные теплоизоляционные системы


Процесс монтажа колодцевой кладки с утеплителем.
- экструзионным пенополистиролом (BASF);


Увеличить? Многослойные теплоизоляционные системы


Схема колодцевой кладки с воздушным зазором
1 - наружная кирпичная кладка;
2 - вентиляционные щели;
3 - вентиляционный зазор;
4 - ветрозащитная теплоизоляция;
5 - теплоизоляция;
6 - несущая стена.

 

 



Колодцевая кладка представляют собой трехслойную конструкцию. Толщина первого слоя - внутренней несущей стены - определяется лишь прочностными требованиями; толщина теплоизоляционного слоя диктуется теплофизическими требованиями; назначение третьего (лицевого) слоя - защитить утеплитель от внешних воздействий. Внутренний слой может быть выполнен из кирпича или блоков (бетонных, керамзитобетонных, шлакобетонных, гипсобетонных, газосиликатных, и т.д.).

Для лицевого слоя могут применяться кирпичи или камни керамические лицевые, отборные стандартные кирпичи, силикатные кирпичи, а также бетонные лицевые кирпичи. При облицовке силикатным кирпичом цоколь, пояса, парапеты и карниз выполняются из керамического кирпича. Для наружного слоя могут также использоваться бетонные и керамзитобетонные блоки со штукатуркой.

Специальные требования применяются к утеплителю, так как в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны. Основными из этих требований являются: устойчивость к деформациям и влагостойкость. Данным требованиям отвечают, и чаще всего применяются - минеральная вата, пенополистирол и стекловата.

 

7. Системы наружного утепления «мокрого» типа

 

Увеличить? Многослойные теплоизоляционные системы
Увеличить? Многослойные теплоизоляционные системы

 

Системы наружной теплоизоляции "мокрого" типа появились в России сравнительно недавно. Но в мире накоплен уже богатый опыт по применению данной технологии. К преимуществам систем наружной теплоизоляции можно отнести:

Обеспечение требуемого сопротивления теплопередаче для всех типов ограждающих конструкций. Возможность применения легких ограждающих конструкций без потери теплоустойчивости. Тепловая инерция многослойной конструкции определяется как сумма произведений термического сопротивления на расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев. Легкие ограждающие конструкции имеют более низкий коэффициент теплоусвоения материала несущей стены, но снижение теплоустойчивости в достаточной мере компенсируется за счет высокого термического сопротивления теплоизоляционного материала. Использование легких ограждающих конструкций существенно снижает затраты на работы по возведению фундаментов.

Увеличение полезной площади внутренних помещений здания. Применение легких ограждающих конструкций позволяет при одной и той же площади пятна застройки получить большую полезную площадь, что существенно влияет на экономическую целесообразность применения данной системы.

 

8. Монолитное домостроение

 

Увеличить? Конструкционные материалы для стен.
Увеличить? Конструкционные материалы для стен.

 

Упрощенно технология возведения стен из монолитного бетона состоит в следующем - непосредственно на стройплощадке монтируются специальные формы - опалубки, повторяющие контуры будущего конструктивного элемента, например, колонны, стены и т.д., в которые устанавливается по проекту арматура и заливается конструкционный бетон. После затвердевания бетона получается готовый конструктивный элемент здания. Опалубочные элементы либо демонтируются (при применении, либо становятся частью стены.

 

9. Инверсионные кровли

 

В настоящее время все большую популярность приобретают эксплуатируемые инверсионные кровли, которые позволяют рационально использовать пространство в условиях современного города: здесь можно расположить автостоянки, пешеходные зоны, зеленые площадки.


Нью-Йорк Моторс, Москва; Площадь Независимости, Киев, Украина

Инверсионной (от латинского inversio - переворачивание, перестановка) называется кровля, конструкция которой "перевернута" по сравнению с традиционной, то есть гидроизоляционный слой располагается под слоем утеплителя непосредственно на поверхности бетонного перекрытия (основания кровли). Такая конструкция была разработана и реализована в строительстве после появления утеплителя "нового поколения" - твердого экструзионного полистирола, представляющего собой теплоизоляционный материал с равномерно распределенными закрытыми (замкнутыми) ячейками, который не впитывает воду, не набухает и не дает усадки, обладает высокой механической прочностью, химически стоек и не подвержен гниению. Эти свойства утеплителя позволяют расположить его над гидроизоляцией, для которой он является еще и защитой от внешних воздействий.

Слой гидроизоляции при таком расположении утеплителя не испытывает существенных температурных перепадов, т.к. постоянно, и зимой и летом, находятся в зоне положительных температур, а также надежно защищен от непосредственных механических воздействий и ультрафиолетового излучения.

 

 

10. Наклонная крыша

 

По многим характеристикам крыша со скатами представляет большой интерес для архитекторов: она лучше вписывается в городской и сельский пейзажи, допускает больше вариантов внутренней планировки, создавая тем самым особую, новую "среду обитания" для человека.

В такой крыше рекомендуется применять теплоизоляционные плиты поверх стропил, тем самым изолируя всю площадь крыши без каких-либо пропусков.

теплоизоляция наклонных крыш пеноплексом
Рис. 1

  1. Покрытие кровли (например, металлочерепица)
  2. Обрешетка
  3. Паропроницаемая влагостойкая мембрана
  4. Плита XPS
  5. Внутренняя обшивка (например, гипсокартон)
  6. Стропила

 

11. Дорожное строительство

 

Теплоизоляция автомобильных и железных дорог (включение слоя утеплителя в состав дорожного полотна) при их строительстве и реконструкции позволяет решить проблемы, связанные с пучинистыми грунтами, уменьшает глубину промерзания и, как следствие, проявление сил морозного пучения.

 

12. Железнодорожные насыпи

 

Также материал широко применяется для теплоизоляции железнодорожных насыпей, в строительстве объектов авиатранспортной инфраструктуры (имеющей похожие проблемы при промерзании-оттаивании грунтов). Для выполнения морозозащиты конструкций до 1998 года в дорожном строительстве в качестве теплоизоляционного слоя использовались импортные пенополистирольные плиты. В настоящее время рядом крупных отечественных производителей пенополистирольных плит (толщиной 45 мм) начат выпуск продукции, удовлетворяющей всем требованиям дорожных строителей. Подсчитано, что из-за снижения скорости подвижного состава в местах с наибольшей пучинистостью МПС несет потери в размере 20 миллиардов долларов ежегодно.

 

 

13. Обогреваемые тротуары

 

Кроме того, в городском дорожном строительстве открылось новое направление для применения плит "ЭКСТРОЛ". При прокладке обогреваемых тротуаров и дорог возникает проблема более рационального использования тепла, выделяемого нагревательными элементами. В таких случаях под ними укладывают теплоизоляционные плиты, которые снижают теплопотери в основание, сокращая энергозатраты (используя тепло более эффективно).

 

14. Теплоизоляция газо- и нефтепроводов

 

Активно развивающимся направлением является применение материала плит XPS в качестве теплоизоляции газо- и нефтепроводов в условиях крайнего Севера, для надежной теплоизоляции водопроводов, водозаборных сооружений, систем канализации и теплотрасс. Благодаря высокой механической прочности материал не требует дополнительной внешней защиты.

Применение изоляции позволяет заменить надземную и полузаглубленную прокладку трубопровода на заглубленную (траншейную), с минимальной глубиной заложения, что минимизирует тепловое воздействие трубопровода на вечномерзлые грунты в условиях крайнего Севера (предотвращая растепление грунтов и возможную деформацию трубопровода).

Одно из активно развивающихся направлений - производство специальной сегментной теплоизоляции для магистральных трубопроводов: при этом продукция позволяет повысить надежность теплотрасс, сделать прокладку траншей более технологичной. АО «ВНИИСТ» и ООО «ВНИИГАЗ» разработали, а ОАО «ГАЗПРОМ» согласовало Технические условия ТУ 5767-001-01297858-02 на тепловую изоляцию для трубопроводов диаметром от 57мм до 1420мм.

 

15. Холодильная промышленность

 

Экструзионный пенополистирол также используется для теплоизоляции промышленного оборудования и строительных конструкций при работе в условиях повышенных или пониженных температур, в тех случаях, когда условия эксплуатации такого оборудования не влияют на характеристики материала теплоизоляции (эксплуатация в пределах допускаемых температур, нагрузок, и проч.).



©ЧУП Ком Седика 2012—2017
тел.,факс.: (+375 17)202-79-12;
Velcom: (+375 29) 656-96-67
E-mail: info@sedika.by
Адрес: 220015. г. Минск, ул. Пономаренко, д 34. пом 10н. каб.2

Разработка сайта

Rating All.BY