ua У будівельній практиці питання вибору полімерної теплоізоляції часто супроводжується термінологічною плутаниною. Замовники, а іноді і недосвідчені підрядники, губляться між поняттями «пінопласт», «пінополістирол» і «екструдований пінополістирол», вважаючи їх або принципово різними матеріалами, або абсолютною копією один одного.
Щоб уникнути фатальних помилок при проєктуванні теплоізоляційного контуру будівлі (що може призвести до зміщення точки роси, утворення конденсату і руйнування несучих конструкцій), необхідно чітко розуміти фізико-хімічні властивості цих утеплювачів.
Зміст:
- Пінопласт, EPS і XPS: у чому різниця матеріалів
- Технологія виробництва пінополістиролу
- Порівняльна характеристика фізико-технічних властивостей
- Де застосовувати пінопласт (EPS)
- Де застосовувати екструзію (XPS)
Пінопласт, EPS і XPS: у чому різниця матеріалів
З точки зору хімії полімерів, класичний білий пінопласт і пінополістирол – це один і той же матеріал. Правильна технічна назва – спінений пінополістирол (Expanded Polystyrene, або EPS). Слово «пінопласт» є скоріше побутовим терміном, що закріпився за матеріалом через його комірчасту, пластичну структуру.
Базовою сировиною для обох «матеріалів» виступає стирол. Різниця полягає виключно в технології його подальшої обробки, яка і визначає кінцеві експлуатаційні характеристики плити.
Екструдований пінополістирол (Extruded Polystyrene, або XPS) виготовляється з тієї ж базової сировини (полістиролу загального призначення), але методом екструзії. Це повністю змінює фізичну структуру утеплювача.
Технологія виробництва пінополістиролу
Незважаючи на однакову вихідну сировину, методи виробництва EPS і XPS принципово відрізняються. Саме технологія обробки полістиролу формує структуру матеріалу і визначає його експлуатаційні властивості – від міцності до водопоглинання і теплопровідності.
Технологія виробництва EPS (спіненого пінополістиролу)
Процес виготовлення класичного пінопласту нагадує приготування попкорну. Гранули полістиролу, що містять ізопентан (газоутворювач), поміщають у спеціальні бункери і обробляють водяною парою при температурі близько 90-100°C. Під впливом температури гранули багаторазово збільшуються в об’ємі (в 20-50 разів) і набувають сферичної форми.
Після цього відбувається процес вистоювання (стабілізації тиску всередині гранул) і фінальне формування: кульки засипають у блок-форму, де під дією високої температури вони спікаються між собою у великий монолітний блок. Згодом цей блок нарізається струною на листи необхідної товщини. Завдяки цій технології матеріал на 98% складається з повітря, що робить його відмінним ізолятором, але залишає мікроскопічні порожнини між самими спеченими кульками.
Технологія виробництва XPS (екструдованого пінополістиролу)
Гранули полістиролу плавляться в екструдері при високих температурах (близько 130-140°C) і високому тиску, перетворюючись в однорідну в’язку масу. У цей розплав під тиском вводиться спеціальний спінюючий агент (раніше це були фреони, зараз переважно використовують безфреонові суміші на основі вуглекислого газу). Після цього маса продавлюється (екструдується) через щілинну головку.
При виході з екструдера тиск різко падає, газ розширюється, формуючи матеріал з рівномірною закритопористою структурою. Діаметр комірок становить всього 0,1-0,2 мм, і вони абсолютно ізольовані одна від одної.
Порівняльна характеристика фізико-технічних властивостей
Саме структурні відмінності (наявність мікропорожнин між кульками в EPS і монолітна закрита структура комірок у XPS) диктують правила застосування матеріалів на будівельному майданчику.
Оскільки між кульками є порожнини, матеріал здатний вбирати певну кількість вологи (від 1% до 4% за об’ємом при повному зануренні за 24 години). Якщо мокрий пінопласт піддасться циклам заморожування/відтаювання, лід розширюється і руйнує зв’язки між гранулами – матеріал кришиться. XPS має закриту систему комірок. Його водопоглинання прагне до нуля (не більше 0,2-0,4% за об’ємом). XPS може десятиліттями перебувати у вологому ґрунті без втрати теплотехнічних властивостей.
Міцність на стиск при 10% лінійної деформації у EPS варіюється від 0,05 до 0,2 МПа (залежно від марки щільності). Він витримує навантаження, достатні для штукатурних фасадів, але не підходить для серйозних статичних навантажень. XPS демонструє надвисоку міцність – від 0,2 до 0,5 МПа і вище. Матеріал легко витримує вагу бетонної стяжки, автомобілів (у гаражах) і навіть літаків (використовується при будівництві злітно-посадкових смуг).
Теплопровідність EPS у середньому становить 0,038–0,042 Вт/(м·K). XPS має більш низький коефіцієнт теплопровідності – 0,028–0,032 Вт/(м·K). Це означає, що для досягнення однакового теплового опору шар XPS може бути на 20-30% тоншим, ніж шар звичайного пінопласту.
EPS має певну паропроникність (близько 0,05 мг/(м·ч·Па)), що дозволяє стінам "дихати" і виводити надлишкову вологу з несучих конструкцій (наприклад, з цегли або газобетону). XPS практично паронепроникний (0,005–0,013 мг/(м·ч·Па)). Це відмінний паробар’єр, але на фасадах дихаючих стін він може зіграти злий жарт, замикаючи вологу всередині і провокуючи розвиток плісняви.
Де застосовувати пінопласт (EPS)
Основна стихія спіненого пінополістиролу – це утеплення фасадів (метод скріпленої теплоізоляції або «мокрий фасад»). Завдяки своїй легкості, хорошій адгезії до клейових сумішей (за рахунок шорсткої поверхні різу) і паропроникності, він ідеально підходить для зовнішніх стін вище рівня цоколя. Також він ефективний для утеплення дахів (між кроквами), внутрішніх перегородок (як звукоізоляція) і лоджій. Його головна перевага тут – економічна доцільність, оскільки вартість кубічного метра EPS значно нижча XPS.
Де застосовувати екструзію (XPS)
XPS – це матеріал для екстремальних умов. Його застосування безальтернативне в наступних вузлах:
- Фундаменти і цокольні поверхи: захист гідроізоляції, утеплення фундаменту і підземних частин будівлі, які постійно контактують з вологим ґрунтом і піддаються тиску.
- Підлоги по ґрунту і стяжки: матеріал не просяде під вагою бетону і меблів, відсікаючи холод від землі.
- Експлуатовані плоскі дахи: де утеплювач зазнає серйозних механічних навантажень (переміщення людей, снігове навантаження).
- Вимощення навколо будинку: для запобігання морозного пучення ґрунтів і захисту фундаменту від промерзання.
- Приміщення з підвищеною вологістю: басейни, автомийки, погреби.
Не існує кращого або гіршого матеріалу. Є технічно обґрунтоване застосування. Використання дорогого XPS на фасаді з газобетону – це не тільки марнотратство, але і ризик погіршити мікроклімат у будинку. У той же час спроба заощадити, заклавши звичайний EPS у стяжку підлоги або фундамент, гарантовано призведе до руйнування утеплювача і необхідності дорогого ремонту.
