Плотность пенопласта как показатель теплоизоляционных свойств

Плотность пенопласта как показатель теплоизоляционных свойств

Пенопласт считается особенно эффективным строительным материалом, применяемым для утепления построек изнутри и снаружи. Основанием для широкого распространения в строительном деле вспененного ППС (или полистирола) являются плотность пенопласта и его превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства материала. Множество марок материала открывают большие возможности по подбору наиболее подходящего варианта.

Определение и свойства

Пенопласт — это утепляющий материал, который обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Стоимостное выражение пенополистирольных плит намного ниже, чем на остальные утеплители. Эксплуатация плит из пенополистирола в строительных работах сопутствует уменьшению эксплуатационных затрат на отопление или охлаждение жилых или коммерческих объектов в десятки раз.

Имеется несколько точек зрения, которые связаны с понятием плотности. Единица измерения этого параметра — килограмм на один метр в кубе. Эта величина рассчитывается из отношения веса к объему. Со стопроцентной точностью нельзя измерить качественные свойства пенополистирола, которые связаны с его непроницаемостью и плотностью. Даже вес этого утеплителя не оказывает влияние на его теплоизоляционные способности.

Размышляя над вопросом, какой утеплитель приобрести, клиенты всегда интересуются его плотностью. Через эти данные можно оценивать прочность материала, его вес и теплопроводность. Значение плотности всегда имеет отношение к определенному диапазону.

При производстве плит из пенополистирола изготовитель устанавливает себестоимость выпускаемой продукции. Отталкиваясь от формулы нахождения плотности, масса утеплителя будет влиять на указанное значение. Чем больше масса материала, тем он более плотный, и потому его сумма выше. Так происходит потому, что пенопласт как сырьевой материал для плит теплоизолятора, имеет важное значение. Он составляет приблизительно 80% от единой себестоимости готовой выпускаемой продукции.

Структура и состав готового материала

Пенoпласт изготавливают из шариков пенополистирола, которые наполнены воздухом.

Каждый теплоизоляционный материал обязательно содержит воздух, располагающийся в порах. Улучшенный показатель теплопроводимости напрямую зависит от размера атмосферных воздушных масс, содержащихся в материале. Чем их больше, тем меньше будет составляющая теплопроводности. Производственный процесс пенопласта происходит из шариков пенополистирола, сохраняющих воздух.

В связи с вышесказанным, можно сделать вывод, что концентрация пенополистирола влияет на его теплопроводность. Если же эта величина меняется, то перемены в показателях теплопроводности протекают в границах процентных долей. Стопроцентное сохранение воздуха в утеплителе сопряжено с его исключительной теплосберегающей способностью, поскольку для воздуха свойственен самый небольшой коэффициент теплопроводности.

Благодаря невысокой теплопроводности утеплителя обеспечивается высокий процент энергосбережения. Если сопоставлять кирпич с пенопластом, то их способность к энергосбережению будет заметно отличаться, потому что 12 см толщины теплоизолятора равносильны 210 см мощности кирпичной или 45 сантиметровой бревенчатой стены.

Схема применения различных марок

Выпускаются такие ключевые виды пенополистирола, имеющие отличия по плотности и прочим характеристикам:

• ПCБ-C-15, плотность этой марки пенопласта до 15 кг/кyб.м.
• ПCБ-C-25, от 15 кг/кyб.м. до 25 кг/кyб.м.
• ПСБ-C-35, от 25 кг/кyб.м. до 35 кг/кyб.м.
• ПCБ-C-50, от 35 кг/кyб.м. до 50 кг/кyб.м.

Составляющая теплопроводности пенопласта, выраженная в цифровом значении, относится к интервалу 0.037 Bт/мK — 0.043 Bт/мK. Указанное значение можно соотнести с показателем теплопроводимости воздуха, которое равно 0.027 Bт/мK.

Использование пенопласта ПСБ-С-15

Пенопласт ПСБ-С-15 можно применять для утепления фасадов домов. Такой тип утеплителя практически не используется в строительстве. Он используется в конструкциях, которые прилагаются к сооружениям. Это могут быть открытые балконы или веранды, которые выполняют декоративную функцию. Посредством пенопласта ПСБ-С-15 формируют фигуры для фасадов, а это позволяет:

• обрамлять углы дома, окна;
• разделять этажи через создание карнизов.

Для чего подходит ПCБ-C-25

Плотность пенопласта рассчитывают по аналогии с определением значения плотности кирпича. К примеру, если 1 куб пенопласта обладает плотностью 25, то его вес будет равен 25 кг. Прочность на изгиб и сжатие пенопласта находится в зависимости от его плотности. Плотность пенопласта и его марка — это абсолютно разные характеристики. Например, если взять к рассмотрению, CПБ-C25 или CПБ-C50, параметр плотности будет колебаться в промежутке 35−50 или 15−25.

Плиты, имеющие плотность 25, применяют, чтобы утеплять фасады дома. Стандартом считают пенопласт, толщина которого составляет 5 см. Этот вид утеплителя употребляется для многих целей. Его толщина может быть изменена — это будет зависеть от предпочтений потребителя.

Пенопласт максимальной толщины можно использовать с целью утепления стен, которые подвержены воздействию атмосферных масс. Им также можно изолировать стены, поскольку такой материал отлично препятствует появлению грибка.

Исходя из обозначения материала, он используется в различных строительных сооружениях, а это не ухудшает его качественных характеристик.

Применение пенопласта ПСБ-С-35

Для того чтобы, идеально выравнивать стены, можно поменять толщину пенополистирольной плитки. Злоупотреблять изменением размера толщины материала не рекомендуется, поскольку это спровоцирует на углах строения определенные проблемы с закреплением системы водоотливов.

Прежде чем выбирать утеплитель необходимой толщины, рекомендуется заранее узнать, каково количество запаса газовой трубы, потому что ее ни в коем случае нельзя закрывать, поскольку это может нарушить эстетику внешнего вида строения. В таком случае желательно предпочесть все-таки материал ПCБ-C-35 толщиной 5 см, чем материал плотностью 25 и толщиной 10 см, тем боле что их расценки практически не отличаются.

Утеплителем, плотность которого 35, можно изолировать откосы окон и дверей, фасады построек. Стоит он, как правило, вдвое больше, чем тот же материал из полистирола с плотностью 25. При толщине 5 см им можно утеплять нежилые конструкции и гаражи. При толщине аналогичного утеплителя в 7 сантиметров его можно использовать при термоизоляции жилых помещений.

Благодаря нормальному уровню плотности можно применять теплоизолятор с минимальной толщиной, что не подразумевает ухудшения качества утепления. В случае если теплоизолятор из пенополистирола оказывается более твердым, то с его помощью можно проводить идеальное утепление стен подвальных помещений и фундаментов.

Сравниваем плотность пенопласта

Плотность пенопласта – показатель, который определяет прочностные характеристики теплоизоляционного пенополистирола. Этот теплоизоляционный материал на 98% состоит из пузырьков воздуха и на 2% – из чистого полистирола. Полистирол является основой пенополистирола.

Его получают при полимеризации стирола. Пенополистирол получил широкое распространение благодаря ряду достоинств:

1. Отсутствие токсичных соединений.
2. Высокие теплоизолирующие свойства, теплопроводность в сухом состоянии – 0,029-0,036 Вт/(м.к).
3. Малый вес.
4. Пенопласт не вступает в химические реакции со строительными материалами (цементом, битумами, акрилом, гипсовыми шпатлевками).
5. Устойчивость к воздействию микроорганизмов, водорослей, плесени, грибка.
6. Долговечность.

Физико-механические свойства пенопласта могут меняться. Они зависят от качества сырья и способа полимеризации стирола.

Основные марки пенопласта

После вспенивания полистирола сырье для готовых изделий загружается в емкость. В нее нагнетают пар под давлением. Гранулы вспениваются и насыщаются воздухом. На следующем этапе происходит сушка готовых гранул от влаги, для этого применяют горячий воздух.

При сушке гранулы периодически встряхивают. Готовые гранулы помещаются в бункеры, которые откалиброваны по маркам пенопласта. Формовка происходит под давлением. При формовке получают следующие виды пенопласта, которые отличаются по плотности:

• ПСБ-С-15;
• ПСБ-С-25;
• ПСБ-С-35;
• ПСБ-С-50.

Последняя цифра в маркировке определяет плотность пенопласта для утепления. Многие застройщики не знают, что такое удельный вес пенопласта. Плотность (удельный вес) – это масса изделия в его объеме. Плотность полистирола марки ПСБ-С-15 составляет 15 кг/м³. Соответственно, один кубический метр плит полистирола ПСБ-С-15 весит 15 кг.

Возникает вопрос, как определить самостоятельно плотность пенопласта без специального оборудования. Сделать это легко: нужно рассчитать кубатуру готового изделия и взвесить его на весах. Для предъявления претензий магазину необходимо иметь на руках акт государственной поверки весов. Взвешивание можно провести прямо в магазине или на строительном складе поставщика материалов. Такой технический расчет плотности пенопласта будет наиболее оптимальным.

Изделие с низкой плотностью обладает меньшей прочностью на сжатие. Оно не способно противостоять ударным и статическим нагрузкам. Фасад можно испортить при уборке снега или листвы. Последующее восстановление покрытия и покрасочные работы потребуют дополнительных расходов. Однако низкая плотность пенопласта гарантирует меньшую стоимость при тех же теплоизоляционных свойствах. Выбор плотности основывается на сфере применения каждой марки изделия.

ПСБ-С -15

Эта марка обладает наименьшей прочностью на сжатие при линейной деформации 10% (не менее 0,04 МПа). Предел прочности пенопласта ПСБ-С-15 при изгибе не должен быть ниже 0,07 МПа.

Плиты ПСБ-С-15 обеспечивают хорошую теплоизоляцию. Пенопласт, плотность которого не более 15 кг/м³, имеет теплопроводность 0,036 Вт/(м.к). Этот тип утеплителя применяют для изоляции ненагруженных конструкций и плоскостей, таких как фасады зданий, крыши, потолки, фронтоны.

ПСБ-25

Марки пенопласта с объемным весом 25 кг/м³ являются наиболее популярными у частных застройщиков. Средние по плотности плиты сочетают в себе приемлемую цену, хорошие теплоизоляционные характеристики. Этот тип отличается универсальностью и неплохо себя зарекомендовал при утеплении различных конструкций.

Объемный вес пенопласта находится в пределах 15-25 кг/м³. Теплопроводность пенопласта с объемным весом 25 кг/м³ должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Показатель линейной деформации не должен быть ниже 0,15 МПа. Предел прочности при изгибе – 0,32 МПа.

ПСБ-С-35

Плиты ПСБ-С-35 имеют достаточно большую сферу применения. Плотность пенополистирола ПСБ-С-35 должна быть в пределах 25-35 кг/м³. Такой утеплитель прослужит до 40 лет. Он менее хрупкий, чем ПСБ-С-15 и ПСБ-С-25. Прочность и долговечность достигаются за счет более тесной связи молекул стирола.

Теплопроводность полистирола с объемным весом 35 кг/м³ должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Предел прочности при изгибе – 0,38 МПа, показатель линейной деформации – 0,26 МПа. Это твердый и прочный материал.

ПСБ-С-50

ПСБ-С-50 – это плотный пенопласт, который способен противостоять механическим и ударным нагрузкам. Его применяют для теплоизоляции:

• фундаментов;
• свайных оснований;
• полов промышленных предприятий;
• обогреваемых дорог, паркингов и стоянок;
• обшивки судов и плавающих средств.

Пенополистирол плотность 45-50 кг/м³ поставляется под заказ ввиду низкого спроса и высокой стоимости.

Теплопроводность такого материала должна быть меньше 0,033 Вт/(м.к). Показатель линейной деформации приближается к 0,38 МПа. Предел прочности при изгибе – 0,42 МПа. Это самый плотный материал.

Пенопласт какой плотности лучше подойдет для разных видов утепления

ПСБ высокой плотности лучше использовать для утепления промышленных объектов, инженерных коммуникаций, паркингов, дорог и тротуаров. Его используют в промышленности и автодорожной отрасли. Он способен выдержать высокие статические и динамические нагрузки по плоскости.

Напрашивается вопрос, какая лучше для утепления дома характеристика пенопласта. Плотность 35 кг/м³ – это объемный вес пенопласта для утепления стен снаружи. Полистирол ПСБ-С-35 и ПСБ-С-25 соответствует этой плотности и подходит для теплоизоляции фасадов жилых домов. Его структура не будет разрушаться при механическом воздействии на плоскость плит.

Плиты легки в монтаже и обработке, позволяют получить теплоизоляционный эффект при малых затратах на материал. Это наиболее востребованный тип плит.

Плиты пенопласта ПСБ-С-15 также можно использовать для утепления фасадов домов. Важно исключить статические и ударные нагрузки на поверхность утеплителя при эксплуатации здания. Также его можно применить для заполнения пустот в конструкциях, утепления чердаков, изоляции подпольных пространств и пустот в перекрытии.

Заключение

Все разновидности пенопласта должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации. При покупке изделия обращайте внимание на внешний вид и структуру полистирольных плит.

Все о плотности пенопласта

Пенополистирольный пенопласт для утепления дома выбирают, ориентируясь на марку плотности. В статье рассмотрим нюансы обозначения плотности по старому и по новому ГОСТу, рассмотрим особенности использования популярных марок и приведем рекомендации по выбору.

Как обозначается и на что влияет?

Плотность (величина, характеризующая отношение массы к объёму, измеряется в кг/м3) – важнейшая характеристика, от которой зависят эксплуатационные и прочностные свойства пенополистирола, вес. Чем больше в листе полостей – тем ниже его плотность, чем толще полимерные оболочки ячеек – тем плотнее и прочнее будет материал. Наиболее распространенные в быту виды строительного пенопласта имеют плотность от 6 до 50 кг/м3, но некоторые специализированные виды бывают плотностью 100 кг/м3 и даже выше. Именно плотность лежит в основе принятой классификации пенопласта на марки.

Но наряду с плотностью, прочность пенопласта также зависит от его внутренней структуры, размера ячеек, использования различных присадок. Поэтому у листов пенопласта разных типов (беспрессовый, прессовый, экструдированный) даже при одинаковой плотности могут быть разные механические свойства.

Лучшими эксплуатационными свойствами обладает экструдированный пенопласт, имеющий плотную структуру с закрытыми ячейками. Но он стоит дороже.

Поэтому, в быту, для частного строительства чаще всего используют обычный беспрессовый пенопласт. Его характеристики связаны с плотностью следующим образом.

• Вес – чем больше плотность, тем тяжелее лист, это нужно учитывать при выборе крепежа и расчетах воздействия на строительные конструкции.
• Теплопроводность – чем меньше эта величина, тем лучшим теплоизолятором является материал. У беспрессового пенопласта этот показатель составляет 0,029-0,036 Вт/м. к, что в 4-5 раз лучше кирпича или дерева. Т. е. 3-5-сантиметровый слой пенопласта по эффективности сопоставим с 20-сантиметровым слоем дерева или кирпича. Учитывая легкость и дешевизну пенопласта, это позволяет создавать более удачные конструкционные решения. Причем в случае с бесспрессовым пенопластом – чем меньше его плотность, тем больше эффективность как утеплителя.
• Прочность на сжатие, излом, устойчивость к механическим нагрузкам – чем выше плотность, тем лучше эти показатели.
• Звукопоглощающие свойства – они лучше у материала с более низкой плотностью.
• Стоимость – чем выше плотность, тем дороже стоит материал.

Таким образом, виды пенопласта с низкой плотностью хотя и являются идеальным теплоизолятором, но могут оказаться слишком хрупкими для тех задач, где требуется высокая механическая прочность. Поэтому при выборе материала нужно найти некий оптимальный баланс всех свойств.

В маркировке обычного беспрессового пенопласта на значение плотности указывает цифра, которая идет после нескольких первых букв (они указывают тип материала). Обозначение делается в соответствии с ГОСТом. Но тут есть один нюанс: хотя действующим считается новый ГОСТ 15588-14 от 2014 года, но не все производители спешат обновить свои технологические линии, и даже сейчас нередко можно встретить в продаже листы выпущенные и промаркированные по предыдущему ГОСТ15588-86 от 1986 года.

О различии стандартов нужно знать следующее.

• По старому ГОСТу буквенный шифр пенопласта – ПСБ, то есть пенополистирол суспензионный беспрессовый (если используется дополнительная буква, она обозначает дополнительное качество: к примеру, ПСБ-С обозначает «самозатухающий»). Далее следует цифра, обозначающая плотность. То есть, краткое обозначение марки выглядит следующим образом: ПСБ-15, ПСБ-40 и т. п. Но важно, что цифра обозначает не точное значение в кг/м3, а допустимый диапазон. Например, ПСБ-15 может иметь плотность в пределах от 6 до 15 кг/м3, ПСБ-25 – от 15,1 до 25 кг/м3, а ПСБ-35 – от 25,1 до 35 кг/м3.
• По новому стандарту ГОСТ 15588-14 буквенное обозначение пенопласта – ППС (ПеноПолиСтирол). Далее также указывается цифра плотности. Но новый стандарт стал более строгим (современные технологии производства позволяют более точно контролировать параметры продукции при изготовлении). В соответствии с ним цифра в наименовании марки соответствует минимально разрешенному параметру плотности. Так, у марки ППС12 плотность должна быть минимум 12 кг/м3, у ППС25 – минимум 25 кг/м3 и т. д.

Т. е. цифра является наименованием марки, на нее ориентируются при выборе материала под конкретную задачу, но ее нельзя путать с конкретным значением плотности в кг/м3. Для точных расчетов значение плотности нужно уточнять в технической документации.

Рассмотрим, как отличаются по свойствам и назначению марки беспрессового пенопласта в зависимости от плотности на примере наиболее популярных изделий по старому ГОСТу – марок ПСБ-С (с антипиренами).

• ПСБ-С-15 – материал сравнительно небольшой плотности – до 15 кг/м3, обладает хорошими звуко- теплоизоляционными свойствами (до 0,042 Вт/мК), но небольшой прочностью – его легко поцарапать даже ногтем, сломать руками (прочность на сжатие – 0,05 Мпа, на изгиб -0,07 МПа). Такой пенопласт легок в обработке и идеально подходит для создания декоративных изделий, объемных надписей, тары и упаковки, обшивки вагонов. Для отделки его применяют для ненагруженных конструкций и плоскостей, где слой материала будет защищен от внешних воздействий и повреждений – потолков, внутренней отделки крыш, пространства между стропилами. Им можно обшивать и вертикальные поверхности, в том числе стены, но только если не предполагается механических нагрузок, последующей штукатурки.

• ПСБ-С-25 – пенопласт с плотностью от 15,1 до 25 кг/м3 и теплопроводностью до 0,039 Вт/мК. По прочностным характеристикам он в 2 раза превосходит ПСБ-С-15 (прочность на сжатие – от 0,1 Мпа, на изгиб – от 0,18 МПа). Оптимально подходит для обшивки и облицовки стен, его можно использовать «под штукатурку». Хорошую тепло- и звукоизоляцию обеспечивает слой уже от 50 мм.

Может также использоваться для настила полов и создания межэтажных перекрытий при умеренных нагрузках.

• ПСБ-С-35 – имеет плотность от 25,1 до 35 кг/м3. В 1,5 раз прочнее марки ПСБ-С-25 (на сжатие – от 0,16 Мпа, на изгиб – до 0,25 МПа), и может эксплуатироваться при неблагоприятных климатических факторах и в условиях значительных нагрузок при сдавливании. Его можно применять при монтаже не только пола, но и фундамента, цоколя, нагруженных межэтажных перекрытий.

• ПСБ-С-50 – самая прочная из стандартных марок (выдерживает на сжатие – от 0,20 Мпа, на изгиб – от 0,35 МПа), с устойчивостью к механическим нагрузкам. Материал может использоваться даже для настилки автомобильных дорог. В строительстве его применяют для очень ответственных участков – нагруженных фундаментов, перекрытий, утепление полов с очень высокой нагрузкой.

Марки, изготовленные по новому ГОСТу 2014 года, делятся по назначению аналогичным образом и при близких характеристиках могут рассматриваться как взаимозаменяемые со «старыми».

Что важно: все «новые» марки обязательно снабжены антипиренами, кроме того стандартную линейку дополнили специальные фасадные разновидности (имеют в обозначении букву «Ф»). Стандартные классы: ППС10, ППС12, ППС13, ППС14, ППС15, ППС15Ф, ППС16Ф, ППС17, ППС20, ППС 20Ф, ППС23, ППС25, ППС30, ППС35, ППС40, ППС45.

Как определить?

Поскольку плотность напрямую связана с весом материала, то проверить продавца будет просто даже в домашних условиях: допустимые границы плотности (а значит и веса) определены документацией и заранее известны. Нужно лишь сравнить с ними реальный образец материала. Например, если выбран утеплитель марки ППС-25, то его кубометр должен весить ровно 25 кг, если марки ПСБ-25 или ПСБ-С-25 – кубометр материала должен иметь вес в диапазоне от 15,1 до 25 кг. Если вы приобретаете лист с особыми параметрами по ТУ – значение нужно узнать в документации.

Алгоритм проверки следующий.

• Необходимо рассчитать, каким должен быть вес (кубатура) листа пенопласта данной марки.
• Взвесить изделие (или его часть) на весах.
• Полученное значение взвешивания материала сопоставляем с тем, которое должно быть по стандарту или ТУ. Если есть отклонения от стандартного веса больше допустимой погрешности – товар не соответствует заявленной марке. Если соответствует – все в порядке, можно совершать покупку.

Какую плотность выбрать?

При выборе плотности следует учитывать ряд факторов (например, будет ли материал испытывать сильные температурные перепады, где находится точка росы и т. д.). Исходя из этого, расчеты и моделирование лучше проводить индивидуально. Тем не менее, существуют общие рекомендации по выбору минимальной плотности беспрессового пенопласта для ряда работ:

Источник https://planken.guru/otdelka-i-montazh-fasadov/penoplast-i-penopolistirol/plotnost-penoplasta-kak-pokazatel-teploizolyacionnyh-svoystv.html

Источник https://uteplix.com/materialy/penoplast/plotnost.html

Источник https://stroy-podskazka.ru/penoplast/plotnost/