Экструдированный пенополистирол: основные характеристики теплопроводность

Пенополистирол с момента появления успел обрести популярность среди утеплительных материалов, столь высокое его распространение обусловлено превосходными характеристиками. Экструдированный пенополистирол представлен материалом, обладающим равномерной структурой с замкнутыми ячейками с габаритами в пределах 0,1-0,2 мм. Данный теплоизолятор отличается от традиционного пенопласта тем, что имеет более высокие прочностные характеристики и способен претерпевать значительные механические нагрузки.

Экструдированный пенополистирол используется для утепления жилых и не жилых помещений.

Характеристики ЭППС

Пенополистирол обладает малой способностью к теплопроводности, коэффициент теплопроводности равен 0,026 Вт/м•°С, что верно при среднем температурном показателе в 10°С. Материал обладает незначительным показателем водопоглощения, что объясняется его низкой капиллярностью. За счет этой особенности почти не изменяется теплопроводность материала, даже если на него воздействует повышенная влажность. Это обстоятельство позволяет использовать экструдированный пенополистирол в процессе утепления цоколей, фундаментов, полов и крыш, исключая необходимость наличия дополнительной гидроизоляции.

Как показывают опыты, поглощать влагу теплоизолятор способен лишь поверхностным слоем, который имеет поврежденные мелкие ячейки, но даже они заполняются влагой чрезвычайно медленно — в течение 10 суток и только при условиях полного погружения.

Сравнительные характеристики пенопласта и экструдированного пенополистирола.

В последующие 30 суток вода проникает в материал на 0,4% его объема.

Рассматривая характеристики пенополистирола, можно выделить еще и незначительный показатель паропроницаемости. Плита теплоизолятора в 20 мм обладает таким же показателем паропроницаемости, как и слой рубероида.

Утеплитель отличает высокая механическая прочность на сжатие. Данная характеристика зависит от толщины и плотности утеплителя. Предел прочности на сжатие ограничен показателем в 0,2-0,35 МПа, что верно при 10% линейной деформации. При статическом изгибе предел прочности ограничен 0,4-0,7 МПа. К составу пенополистирола теперь начали добавлять антипирены, позволяющие производить иные разновидности ЭППС, им свойственна предельно низкая горючесть. Современный вид ЭППС является трудногорючим материалам.

Эксплуатировать его можно при температурном диапазоне -50°С до +75°С, однако при этом не должно происходить вариаций теплотехнических и физических параметров. Материалу свойственно отличное термическое сопротивление, таким образом, после 1000 циклов замораживания и оттаивания этот показатель не изменяется более чем на 5%.

Характеристики материала таковы, что утеплитель биоинертен не способен выступать в качестве благоприятной среды для возникновения и жизнедеятельности грибков и плесени.

Преимущества экструдированного пенополистирола для теплоизоляции фундаментов.

Несмотря на химическое происхождение, ЭППС является экологичным. Ему не свойственно биологическое разложение.

Характеристики пенополистирола позволяют производить легкую его резку с использованием обычного ножа, а установку можно производить при любых погодных условиях. Теплопроводимость материала очень мала, а еще его предпочитают за устойчивость к химическим воздействиям. В качестве исключения выступают органические растворители, каменноугольная смола, бензин, а также безводные кислоты.

ЭППС можно выбрать по плотности и толщине, что зависит от задач, которые должен выполнять материал. Толщина может быть ограничена 30, 40 и 50 мм, тогда как плотность — от 33 до 38 кг/м³.

Вернуться к оглавлению

Плюсы и минусы материала

Среди главных преимуществ экструдированного пенополистирола можно выделить:

• длительный срок эксплуатации;
• простоту при установке;
• влагостойкость;
• прочность на сжатие;
• биологическую инертность;
• экологичность.

Однако у этого материала есть и минусы:

• высокая стоимость в отличие от пенопласта;
• боязнь органических растворителей.

Все недостатки не столь выделяются на фоне положительных характеристик. Даже если рассматривать высокую стоимость, то она оправдывается, ввиду того что материал имеет почти неограниченный срок службы.

Вернуться к оглавлению

Область применения ЭППС

Сравнение необходимого количества утеплителя.

Среди еще одного достоинства материала можно выделить широкую область его применения. Незначительная теплопроводность позволяет использовать его в дорожном строительстве в роли утеплительных оснований. Современные холодильные установки не обходятся без использования этого материала. Кроме того, он активно применяется в процессе реконструкции пучинистых отрезков автомагистралей.

Низкая теплопроводность утеплителя позволяет использовать его в сельском хозяйстве в роли теплоизолятора на фермах.

Распространен ЭППС в области промышленного и гражданского строительства.

Среди новых обширных областей применения ЭППС можно выделить индивидуальное строительство. Особенно перспективное направление — производство сэндвич-панелей. Среди индивидуальных застройщиков этот материал не менее популярен. Например, при монтаже кровли плиты застилаются над гидроизоляцией, что дополнительно защищает ее от повреждений и температурных перепадов. А при проведении реконструкционных работ пенополистирол позволяет снизить затраты. При этом проведение подобного рода процессов допустимо осуществлять, когда теплоизоляционный слой, имеющийся в наличии, пришел в негодность.

Если предполагается производить теплоизоляцию скатной кровли, экструдированный пенополистирол укладывается поверх стропил.

При необходимости утеплить деревянный пол, плиты теплоизолятора должны быть уложены между черновым и чистовым слоями, а фиксацию нужно производить между лагами. Это позволяет обеспечить минимальные потери тепла через пол. Иногда нужно утеплить пол первого этажа. Эффективность ЭППС в этом случае можно повысить, уложив материал в два слоя, сдвигая листы, чтобы перекрыть швы. В этом случае плиты ЭП будут располагаться между гидроизоляционной мембраной и стяжкой. Материал станет гарантировать не только превосходную термозащиту, но еще гидро- и пароизоляцию, что будет исключать проникновение влаги из подполья.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/ytfrAxuEFDs

ЭППС может быть использован в тандеме с системой теплого пола. Это возможно из-за отличных прочностных характеристик плит. Укладку при этом нужно производить на междуэтажное перекрытие, защищая все это разделительной стяжкой.

Благодаря характеристикам ЭППС может быть применен при обустройстве наружного утеплительного слоя фундамента без использования защиты. Плиты будут выполнять функции даже в тех условиях, которые отличаются давлением грунтовых вод.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/XA-fyBu_6Fo

ЭППС сравнительно новый материал, постоянно совершенствуемый, что позволяет активно использовать его при строительстве.

Читайте также: Пенополистиролбетонные блоки
Подробнее о производстве пенобетона в домашних условиях
Размеры арболитовых блоков — смотрите здесь.

Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм

Пенополистирольные плиты, именуемые в просторечье пенопласт – это изоляционный материал, как правило, белого цвета. Изготавливают его из полистирола термального вспучивания. На вид пенопласт представлен в виде небольших влагостойких гранул, в процессе плавления при высокой температуре выплавляется в одно целое, плиту. Размеры частей гранул считаются от 5 до 15 мм. Выдающаяся теплопроводность пенопласта толщиной 150 мм, достигается за счет уникальной структуры – гранул.

У каждой гранулы есть огромное количество тонкостенных микро ячеек, которые в свою очередь во много раз повышают площадь соприкосновения с воздухом. Можно с уверенность сказать, что пенопласт практически весь состоит из атмосферного воздуха, приблизительно на 98%, в свою очередь этот факт являет собой их предназначение – теплоизоляция зданий как снаружи, так и внутри.

Всем известно, еще из курсов физики, атмосферный воздух, является основным изолятором тепла во всех теплоизоляционных материалах, находится в обычном и разреженном состоянии, в толще материала. Тепло-сбережение, основное качество пенопласта.

Как было сказано раньше, пенопласт практически на 100% состоит из воздуха, а это в свою очередь определяет высокую способность пенопласта сохранять тепло. А связанно это с тем, что у воздуха самая низкая теплопроводность. Если посмотреть на цифры, то мы увидим, что теплопроводность пенопласта выражена в промежутке значений от 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Это можно сопоставить с теплопроводность воздуха — 0,027Вт/мК.

В то время как теплопроводность популярных материалов, таких как дерево (0,12Вт/мК), красный кирпич (0,7Вт/мК), керамзитная глина (0,12 Вт/мК) и других, используемых для строительства, намного выше.

Высокий уровень энергосбережения пенопласт обеспечивает за счет низкой теплопроводности. Например, если построить стену из кирпича толщиной 201 см или воспользоваться древесным материалом толщиной 45 см, то для пенопласта толщина составит всего на всего 12 см для определенной величины энергосбережения.

Поэтому самым эффективным материалом из немногих для теплоизоляции наружных и внутренних стен здания принято считать пенопласт. Затраты на отопление и охлаждение жилых помещений значительно сокращаются благодаря применению пенопласта в строительстве.

Превосходные качества пенополистирольных плит нашли свое применение и в других видах защиты, например: пенопласт, так же служит для защиты от промерзания подземных и наружных коммуникаций, за счет чего их эксплуатационный срок увеличивается в разы. Пенопласт применяют и в промышленном оборудовании (холодильные машины, холодильные камеры) и в складских помещениях.

Размеры листов

Изготовление пенополистирольных плит, осуществляется по нормам ГОСТ. При производстве пенопласта регулируется как состав, так и размеры листов. Стандартная длина листа колеблется от 100 см до 200 см. Ширина должна быть равна 100 см, а толщина от 2 см до 5 см. Теплопроводность пенопласта 50 мм – относительно высока, благодаря небольшой толщине и характеристикам материала, он является наиболее ходовым из всех.

А что же покупать?

На рынке строительных материалов представлен огромный выбор пенополистирольных плит. Высокая теплопроводность плит утеплителей зависит от их вида. Например: лист пенопласта ПСБ-С 15 обладает до 15 кг/м3 плотностью и 2 см толщиной. Для листа от 2-х до 50 см плотность составляет не более 35 кг/м3. При сравнении пенопласта с другими подобными материалами можно легко проследить зависимость теплопроводности пенополистирольных плит от его толщины.

Так, например: теплопроводность пенопласта 50 мм, больше в два раза, чем у минеральной ваты такого же объема, в таком случае теплопроводность пенопласта, толщина 150 мм, вообще в 6 раз превысит эти показатели. Базальтовая вата, тоже очень сильно проигрывает пенопласту.

Для того чтобы применить один из способов изоляции, необходимо верно выбрать габариты материала. По следующему алгоритму можно выполнить расчет:

• Необходимо уточнить общее тепло-сопротивление. Эта величина зависит от региона, в котором необходимо выполнить расчет, а именно от его климата.
• Для вычисления тепло-сопротивления стены можно воспользоваться формулой R=p/k, где ее толщина равна значению р, а k-коэффициент теплопроводности пенопласта.
• Из постоянных показателей можно сделать вывод, какое сопротивление должно быть у изоляции.
• Нужную величину можно вычислить по формуле р=R*k, найти значение R можно исходя из предыдущего шага и коэффициента теплопроводности.

Марки пенопласта

Если Вас заинтересовал вопрос, какой лучше всего марки приобрести пенопласт, и какая у него теплопроводность, то мы ответим вам на него. Ниже приведены самые популярные марки продукции, а также отображены величины плотности и коэффициент теплопроводности пенопласта.

• ПCБ-C15. С теплопроводностью 0,042 Вт/мK, а плотность равна 11-15 кг/м3
• ПCБ-C25. С теплопроводностью 0,039 Вт/мK, а плотность равна 15-25 кг/м3
• ПCБ-С35. С теплопроводностью 0,037 Вт/мK, а плотность равна 25-35кг/м3

Завершает наш список пенопласт ПCБ-C5, теплопроводность которого составляет 0,04 Вт/мК, а плотность равна 35-50 кг/м3. Проведя анализ плотности и теплопроводности можно с уверенностью сказать, что плотность существенно не влияет на основное качество пенопласта, тепло-сбережение.

Теплопроводность пенопласта EPS и EVA

Измерительная платформа-2 (MP-2) представляет собой усовершенствованный измеритель с уникальным набором датчиков переходной теплопроводности для различных применений с упором на первичные измерения. Датчики переходной теплопроводности имеют схожие принципы работы. Провод датчика нагревается с использованием источника постоянного тока (q), и повышение температуры регистрируется путем наблюдения за изменением электрического сопротивления провода (THW и EFF) или с помощью устройства для измерения температуры сопротивления (TLS). У образцов с высокой теплопроводностью сопротивление со временем увеличивается медленнее; для образцов с низкой теплопроводностью сопротивление со временем увеличивается быстрее.

Рисунок 1. Измеритель теплопроводности Thermtest MP-2

Измеритель теплопроводности MP-2 выигрывает от удобства и точности, получаемых при использовании первичных методов измерения. Контроллер МП-2 автоматически определяет подключенный датчик и загружает соответствующие параметры тестирования. Измерения легко выполняются с помощью интеллектуального встроенного программного обеспечения и передаются на компьютер с помощью прилагаемой служебной программы Windows.

Датчик THW-S

Рисунок 2. Датчик Thermtest THW-S для использования с переносным счетчиком MP-2.

Датчик THW-S — один из многих датчиков, предлагаемых вместе с портативной измерительной платформой Thermtest (MP-2). Этот датчик предлагает простые, но точные измерения изоляции и мягких материалов от 0,01 до 2 Вт/м·К с помощью метода переходного процесса с горячей проволокой. Модель THW-S имеет точность 5 % и воспроизводимость измерений 2 %, что делает его высокоточным и прецизионным прибором для измерения теплопроводности различных типов образцов.

THW-S имеет настройку обнаружения тока, которая определяет подходящую величину тока для подачи на основе тестового измерения. По результатам тестового измерения будет установлен ток, обеспечивающий оптимальное повышение температуры образца во время тестирования.

Теплопроводность пенополистирола и пенопласта EVA

Пенополистирол (EPS) и этиленвинилацетат (EVA) — это типы пенопластов, которые широко используются в коммерческих целях. EPS обычно используется в безопасных для пищевых продуктов контейнерах и в качестве строительной изоляции, в то время как EVA в основном известен своим использованием в ремесленных пенопластах и ​​спортивном оборудовании. Обе эти пены обладают одинаковыми изоляционными свойствами, каждая из них имеет R-значение около 4/дюйм. Значение R — это мера энергоэффективности материала, основанная на его сопротивлении тепловому потоку на единицу площади. Чем выше значение R, тем выше изолирующая способность и, следовательно, ниже теплопроводность. Теплопроводность материала является внутренним свойством, не зависящим от толщины.

В этом листе заявки используется датчик Thermtest THW-S для измерения теплопроводности этих двух типов пеноизоляции. После калибровки теплопроводность пенополистирола и ЭВА может быть измерена с высокой степенью точности.

Рисунок 1: Портативный прибор MP-2 с датчиком Thermtest THW-S

Рисунок 2: Установка держателя образца с датчиком THW-S между двумя кусками a) пенополистирола, b) пены EVA .

Таблица 1 : Результаты измерения пены EPS и EVA с помощью датчика Thermtest THW-S при комнатной температуре.

Что такое пенополистирол? | Epro Machinery

Что такое пенополистирол?

Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий ячеистый пластик, имеющий множество форм и применений. Используется для изготовления ящиков для рыбы, упаковки электротоваров народного потребления и изоляционных панелей для строительства.

Пенополистирол (EPS) представляет собой белый пенопласт, изготовленный из твердых шариков полистирола. Он в основном используется для упаковки, изоляции и т. д. Это жесткий вспененный материал с закрытыми порами, изготовленный из:

• Стирол – образует ячеистую структуру

• Пентан – используется в качестве пенообразователя

И стирол, и пентан являются углеводородными соединениями и получаются из побочных продуктов нефти и природного газа.

EPS очень легкий материал с очень низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением и превосходными амортизирующими свойствами. Одним из серьезных ограничений пенополистирола является достаточно низкая максимальная рабочая температура ~80°С. Его физические свойства не меняются в диапазоне рабочих температур (т. е. до 167°F/75°C) при длительном температурном воздействии.

Его химическая стойкость почти эквивалентна материалу, на котором он изготовлен – полистиролу. EPS на 98% состоит из воздуха и на 100% подлежит вторичной переработке.

Свойства вспененного полистирола

EPS – это легкий материал с хорошими изоляционными характеристиками, обладающий следующими преимуществами:

• Термические свойства (изоляция) – EPS имеет очень низкую теплопроводность благодаря закрытой ячеистой структуре, состоящей на 98% из воздуха. Этот воздух, находящийся внутри ячеек, является очень плохим проводником тепла и, следовательно, придает пене отличные теплоизоляционные свойства. Теплопроводность пенополистирола плотностью 20 кг/м3 составляет 0,035 – 0,037 Вт/(м•К) при 10 °С.

Стандартные технические условия ASTM C578 для теплоизоляции из жесткого ячеистого полистирола касаются физических свойств и эксплуатационных характеристик пенополистирола применительно к теплоизоляции в строительстве.

• Механическая прочность – гибкое производство делает пенополистирол универсальным по прочности, которую можно регулировать в соответствии с конкретным применением. EPS с высокой прочностью на сжатие используется для тяжелых нагрузок, тогда как для образования пустот можно использовать EPS с более низкой прочностью на сжатие.

Как правило, прочностные характеристики увеличиваются с увеличением плотности, однако на амортизирующие характеристики упаковки из пенополистирола влияет геометрия формованной детали и, в меньшей степени, размер гранул и условия обработки, а также плотность.

• Стабильность размеров – пенополистирол обеспечивает исключительную стабильность размеров, оставаясь практически неизменным в широком диапазоне факторов окружающей среды. Можно ожидать, что максимальное изменение размеров пенополистирола составит менее 2%, что соответствует стандарту ASTM Test Method D2126.

• Электрические свойства – Диэлектрическая прочность пенополистирола составляет примерно 2 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость, измеренная в диапазоне частот 100-400 МГц и при плотности брутто от 20-40 кг/м3, находится в пределах 1,02-1,04.