|
Пенопласт не гниет и, при выполнении инструкций по эксплуатации, долговечен. Это подтверждают независимые эксперты и научные учреждения по результатам соответствующих многолетних исследований его использования в строительной промышленности.
Пенопласт не стареет
Пенопласт не гниет и, при выполнении инструкций по эксплуатации, долговечен. Это подтверждают независимые эксперты и научные учреждения по результатам соответствующих многолетних исследований его использования в строительной промышленности.
Любой материал подвержен износу, его свойства изменяются в условиях окружающей среды независимо от интенсивности использования. Впоследствии изнашивание иногда приводит к разложению материала. Причиной таких изменений может быть влияние присутствующих в атмосфере кислорода, воды, тепла и света. Наибольшее воздействие оказывает ультрафиолетовое излучение. Многие пластики под его действием становятся хрупкими, если они соответствующим образом не защищены. Поэтому после монтажа их необходимо изолировать — покрывать другими материалами. Износ и его последствия следует отличать от преждевременного повреждения или даже разрушения материала вследствие его неправильного использования, из-за превышения предельных характеристик, например, вследствие обработки материала другими агрессивными веществами. В строительной промышленности эксплуатационные характеристики и срок службы очень важны.
Повреждение материала под воздействием повторяющихся циклических нагрузок, то есть старение, также характерно для большинства полимерных материалов. Если в течение длительного времени воздействовать на материал с изменяющимся усилием, то таким образом можно оценить его срок службы в данных условиях. Также можно определить, достаточен ли запас прочности для его предполагаемого применения. Тесты на определение старения Вёлера для практических условий работы, выполненные на панелях из пенопласта, показали, что при нормальных условиях эксплуатации зданий старение замедляется.
Проект европейского стандарта «Термоизоляция в строительной промышленности» описывает метод определения сопротивляемости медленным изменениям при сжатии для изоляционных материалов. Он может использоваться на практике для оценки допустимых нагрузок и/или для проверки долговременных характеристик определенных изделий, которые подвергаются воздействию нагрузок сжатия. Расчет основан на использовании уравнения Финдли. Таким способом можно определить остаточную деформацию при сжатии для заданных условий в течение любого промежутка времени.
Свойства пенопласта
К важным эксплуатационным характеристикам пенопласта относится устойчивость к механическим нагрузкам, теплу и химическим веществам.
На свойства пенопласта совершенно не влияют взаимодействия с цементом, известью, гипсом, ангидритом и строительным раствором с пластическими дисперсными добавками. Поэтому пенопласт может использоваться в сочетании со всеми типами строительного раствора, штукатурки и бетона, за исключением асфальтовой мастики.
Пенопласт необходимо защищать от воздействия солнечного излучения. За наружной облицовкой, на плоских вентиляционных крышах или в других местах, где пенопласт может подвергнуться механическому воздействию извне, необходима герметизация.
Пенопласт также не должен подвергаться длительному воздействию температур, превышающих 95 °C. Не следует допускать его соприкосновения с некоторыми веществами, содержащими растворители. Например, он разрушается холодным битумом
с растворителем, многими поверхностными покрытиями, разбавителями краски и их парами, масляными консервантами и смолами. Для крыш и холодильных камер в качестве связки используется горячий битум. Он оказывает кратковременное воздействие на пенопласт при температуре более 100 OC, однако это практически не сказывается на стабильности изоляционного материала.
Практические испытания, проведенные компанией BASF
Лабораторные исследования часто не позволяют сделать заключение относительно долговременных характеристик материалов при воздействии. По этой причине компания BASF в течение многих лет проводила полевые испытания эксплуатационных характеристик пенопласта в реальных условиях, в том числе в строительстве. Термоизоляцию испытывали на сооружениях с плоскими крышами производственной площадки компании BASF.
Один из 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 Немецкой промышленной ассоциации твердого пенопласта (Гейдельберг).
Осмотр показал, что соединения между отдельными изоляционными панелями были все еще надежно герметизированы. Не наблюдалось никаких необратимых изменений размеров, которые могли бы быть вызваны сжатием или усадкой. Также не было признаков какой-либо деформации или коробления, которые могли бы произойти из-за воздействия тепла. Панели из пенопласта находились
в прекрасном состоянии.
Образцы термоизоляции в процессе осмотра были направлены в исследовательский институт по термоизоляции в Мюнхене для определения теплопроводности и содержания влаги.
Результаты получились следующие:
1. Теплопроводность, измеренная по установленному стандартом DIN 52612 методу, для панели с плотностью
17,4 кг/м3 составила 0,0345 Вт/мK. 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 пенопласта совершенно не изменились по истечении 31 года эксплуатации и все еще удовлетворяют требованиям немецкого стандарта «Вспененные пластмассы, используемые в качестве изоляционных строительных материалов» (DIN 18164).
Исследования официально признанных институтов тестирования
Практический опыт был дополнен результатами изучения других строений, в которых были установлены панели из пенопласта. Во всех случаях институты тестирования и специалисты, проводившие испытания, подтвердили, что панели из пенопласта не подверглись каким-либо ощутимым изменениям, и изолированные поверхности не пострадали из-за какого-либо ухудшения параметров по истечении более чем 20 лет эксплуатации. Панели соответствовали требованиям стандарта DIN 18164. Содержание влаги в пенопластовой изоляции всех проверенных структур жилых и производственных зданий было меньше допустимых на практике значений,
а именно — 0,1% в единицах объема.
Особый интерес представляет обширное исследование, посвященное внешним композитным изоляционным системам с использованием панелей из пенопласта. Оно было выполнено в Институте физики имени Фраунгофера (Хольцкирхенское отделение). Были определены долговременные характеристики термоизоляции для 93 зданий, выбранных из перечня изготовителей.
Критерий, использовавшийся при выборе, — географическое положение, высота над уровнем моря, тип зданий и разница в их возрасте. Во время выполнения этого исследования (1974–1976) возраст внешних композитных изоляционных систем составлял 3–4 года, однако некоторые из них имели возраст до 16 лет. Практически все здания были без повреждений. Специфические повреждения наблюдались только в 3 из 93 исследованных случаев. Однако они были отнесены к ошибкам кладки, а не к самим изоляционным системам. Во всех случаях панели из пенопласта оставались прежнего размера и полностью сохраняли свои функции. Некоторые произвольно отобранные образцы имели очень низкое содержание влаги (менее 0,05% по объему).
В 1983 году было произведено повторное исследование.
Стало возможным определить воздействие внешней среды на изоляционный материал и на защитный слой текстурированной облицовки в течение 8 лет.
В отчете института было указано, что обновили лишь 20% от общего количества исследуемых зданий, однако соответствующие работы были направлены практически исключительно на обновление покрытия текстурированной облицовки по эстетическим причинам. Средний возраст композитных систем, подвергшихся такому обновлению покрытия облицовки, составил 11 лет. Cодержание влаги в изоляционной панели из пенополистирола было некритическим (не более 0,06 объемных %). Таким образом, полученные еще через восемь лет эксплуатации результаты подтвердили, что композитные термоизоляционные системы на основе панелей из пенопласта и текстурированной облицовки представляют собой надежные средства термоизоляции наружных стен.
Использование 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. отсутствии угрозы для почвенных вод. Это было подтверждено 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. Результатом накопленного опыта применения пенопласта в Скандинавии стал разработанный в Норвегии в 1972 году новый метод строительства, который затем был успешно заимствован другими странами.
Состоящие из блоков пенопласта основания позволяют выполнять равномерное распределение нагрузки для насыпей и мостов в регионах с плохо выдерживающей нагрузку почвой. Высота складирования блоков из пенопласта может достигать 8 м. 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 (см. «Технический информационный бюллетень TI 800»). Многие страны выбрали и одобрили такой способ строительства дорог благодаря долговременным эксплуатационным характеристикам пенопласта.
Сопротивляемость износу невозгораемых панелей из пенопласта
Неизменная эффективность пожароустойчивой системы из пенопласта была подтверждена огневыми испытаниями, проведенными официальным Немецким центром тестирования материалов. В сертификате испытаний указано, что огневая устойчивость образцов из пенопласта не уменьшилась за 7,5 лет (около 4 лет пребывания в стандартных лабораторных условиях при 20 °C и относительной влажности 65%, с последовавшими затем примерно 3,5 годами пребывания под крышей, но при условиях воздействия внешней среды). Приведенные результаты демонстрируют, что вспененная пластмасса соответствует требованиям к невозгораемым (пожароустойчивым) строительным материалам.
Дополнительная информация по теме статьи:
|
Справочная информация
