Участники Ассоциации

пенопласт: долговечность и надежность в практических услових строительства

Уже ни для кого не секрет, что пенопласт – отличный теплоизоляционный материал, который, при соблюдении требований к его монтажу и эксплуатации, прекрасно сопротивляется процессу устаревания. Это – не голословное утверждение, а реальный факт, который подтверждают независимые экспертами и научные учреждения по результатам многолетних исследований всевозможных вариантов использования материала в строительной отрасли.

В связи с вопросом долговечности и надежности пенополистирола, стоит упомянуть о следующих явлениях, которые могут происходить со строительными материалами в процессе их эксплуатации.

Износ

Подверженными износу считаются те материалы, которые изменяют свои свойства при определенных естественных окружающих условиях вне зависимости от того, что условия эксплуатации находятся в допустимых рабочих пределах. Причиной таких изменений может быть влияние окружающих условий, например, присутствующих в атмосфере кислорода, воды, тепла и света. Наибольшим воздействием обладает излучение в ультрафиолетовой области спектра. Многие материалы, в частности пластики, под воздействием излучения становятся хрупкими, если они не стабилизированы или не защищены соответствующим образом. Обычно выбираемый для них, в том числе, для пенополистирола, способ защиты состоит в изолировании материала покрытием его после монтажа другими материалами, стойкими к воздействиям окружающей среды.

Важно отличать износ и его последствия от преждевременного повреждения или даже разрушения материала из-за его неправильного использования или нарушения технологий монтажа.

Гниение

Органические вещества, например, резина, дерево, кожа и ткани, могут гнить под воздействием влаги и атмосферного кислорода. Однако синтетические органические материалы, например, пластмассы, не гниют. Пенополистирол не поддается гниению, что доказано множеством экспертных заключений и испытаний.

Усталость

Усталость – это повреждение материала вследствие повторяющихся циклических нагрузок. Если в течение длительного времени воздействовать на материал с изменяющимся усилием, то можно оценить его срок службы в определенных условиях.

Усталостные тесты Вёлера для практических условий работы, выполненные на панелях из пенополистирола, на практике показали, что при нормальных условиях эксплуатации зданий усталость у этого материала отсутствует.

Предельные характеристики

Предельные характеристики материала определяются его химическими и физическими свойствами. К основным интересующим факторам относится устойчивость к механическим нагрузкам, теплу и химическим веществам.

По подтвержденным многочисленными исследованиями данным на пенополистирол абсолютно не влияют цемент, известь, гипс, ангидрит и строительный раствор с пластическими дисперсными добавками. То есть пенополистирол может свободно использоваться совместно со всеми широко применяемыми в строительстве типами строительного раствора, штукатурки и бетона, за исключением асфальтовой мастики.

Очень важно защищать пенопласт от воздействия солнечного излучения. Те незакрытые места, в которых пенополистирол может подвергнуться воздействию, например, за наружной облицовкой или на плоских вентиляционных крышах, должны герметизироваться для защиты от влияния солнца, а также для исключения проникновения мышей и других грызунов.

Пенопласт не должен подвергаться длительному воздействию температур выше 95 °C. Не следует допускать его соприкосновения с некоторыми веществами, которые содержат растворители. К примеру, он разрушается холодным битумом с растворителем, многими поверхностными покрытиями, разбавителями краски и их парами, масляными консервантами и смолами (но не битумом). Особенно пригоден для использования в качестве связки во многих применениях горячий битум,- например, для крыш и холодильных камер. Он оказывает кратковременное воздействие с температурой более 100 °C, однако это практически не сказывается на стабильности размеров пенополистирола.

Подтверждение сопротивляемости износу
(результаты практических испытаний, проведенные компанией BASF)

Зачастую лабораторные исследования не позволяют сделать четкое заключение в отношении стабильности долговременных характеристик материалов в практических условиях эксплуатации. Именно поэтому компания BASF в течение многих лет проводила полевые испытания эксплуатационных характеристик в реальных условиях. Компанией были проведены многочисленные исследования применения пенопласта в строительстве. Исходную базу для этих испытаний термоизоляции представили сооружения с плоскими крышами на производственной площадке компании BASF. Несмотря на жесткие условия эксплуатации, изоляция на всех этих крышах не вызывала нареканий. Не было случаев, чтобы пенополистирол не выдержал воздействие реальных условий использования, или чтобы проявились бы последствия изнашивания.

Отчет о состоянии изоляции плоской крыши после 31 года эксплуатации

Один из самых старых примеров использования пенопласта в строительстве – это термоизоляция плоской крыши здания завода компании BASF Aktiengesellschaft. Панели были уложены в 1955 году и сняты для осмотра 20 июня 1986 года в присутствии уполномоченных специалистов по требованию Industrie-verband Hartschaum e.V., Heidel¬berg (Немецкой промышленной ассоциации твердого пенопласта, Гейдельберг).

Визуальный осмотр показал, что соединения между отдельными изоляционными панелями были все еще абсолютно надежно герметизированы. Не наблюдалось каких-либо необратимых изменений размеров, которые могли бы быть вызваны сжатием или усадкой. Отсутствовали признаки деформации или коробления, которые могли бы произойти из-за воздействия тепла. Непредубежденное мнение по результатам визуального осмотра - панели из пенополистирола по прошествии 31 года оставались в прекрасном состоянии.
 
Многие образцы термоизоляции в процессе осмотра были направлены в исследовательский институт в Мюнхене (Forschungsinsti-tut fur Warmeschutz e.V. [Исследовательский институт по термоизоляции]) для определения:
1. теплопроводности
2. содержания влаги.

Результаты

1. Теплопроводность, измеренная по установленному стандартом DIN 52612 методу, для панели с плотностью 17.4 кг/м3 составила 0,0345 Вт/мK (Отчет о тестировании F.2-351/86 от 16 октября 1986). Это значение соответствует немецкому стандарту для термоизоляции сооружений (DIN 4108), согласно которому расчетное значение составляет 0,04 Вт/мK.

2. Объемная часть воды в панели плотностью 20 кг/м3 составила 0,02%.

Результаты других тестов также подтвердили, что характеристики панелей из пенополистирола совершенно не изменились по истечении 31 года эксплуатации и все удовлетворяли требованиям немецкого стандарта “Вспененные пластмассы, используемые в качестве изоляционных строительных материалов” (DIN 18164, Часть 1).
Исследования официально признанных институтов тестирования

Практический опыт, полученный на зданиях производственной площадки компании BASF, был дополнен результатами изучения других многочисленных строений, в которых задолго до этого были установлены панели из пенополистирола. Во всех случаях институты тестирования и специалисты, которые проводили испытания, подтвердили, что состояние панелей не подверглось каким- либо ощутимым изменениям и имущество не пострадало из-за какого-либо ухудшения параметров по истечении более чем 20 лет эксплуатации. Панели по истечении такого периода времени все еще соответствовали жестким требованиям действующих стандартов. Содержание влаги в пенопластовой изоляции всех проверенных структур жилых и производственных зданий было меньше допустимых на практике значений – не более 0,1% в единицах объема.

Практический опыт при использовании пенопласта в земляных и фундаментных работах

Особенности пенопласта с закрытыми ячейками заключаются в их большой стабильности и надежности, невосприимчивости к влаге и почвенным организмам, а также в биологической нейтральности, т.е. в отсутствии угрозы для почвенных вод. Это было убедительно подтверждено опытом, полученным при проведении земляных и фундаментных работ.

С середины 1960-х пенопласт обеспечивает прекрасную защиту от мороза фундаментов, трубопроводных систем и оснований автомобильных и железных дорог. Соответствующие методы строительства используются в качестве стандартных в странах Скандинавии, где суровые зимы, и глубоко промерзает почва.
Состоящие из блоков пенополистирола основания позволяют выполнять равномерное распределение нагрузки для насыпей и мостов в регионах с плохо выдерживающей нагрузку почвой. Высота складирования блоков из пенополистирола может достигать восьми метров, и их постоянное усилие сжатия позволяет выполнять равномерное распределение давления на болотистых почвах. Легкая насыпь такого состава предотвращает оседание и образование рытвин в дорожной структуре, особенно в зонах критического доступа для структур с глубокими фундаментами, например, мостов.

Многие годы положительного опыта представляют надежный источник информации по сопротивляемости износу и долговременным эксплуатационным характеристикам пенопласта, и это служат основой для выбора многими странами именно такого способа строительства дорог.