Пенополистирол: преимущества и тонкости использования материала

К стройматериалам предъявляют много требований. Часто они противоречивы и к реальности имеют мало отношения: высокое качество и низкая цена, прочность и легкость, профессиональный результат при решении узконаправленных задач и универсальность. Однако некоторые материалы отвечают всем требованиям. Среди них – пенополистирол. Изучив его преимущества и тонкости использования, можно успешно применять материал для решения разных строительных задач.

Пенополистирол – это стройматериал последнего поколения. При его производстве используются инновационные технологии, поэтому угадать его предшественника трудно. А «эволюционировал» пенополистирол из знакомого всем пенопласта – материала, который защищает бытовую технику от повреждений при транспортировке.

Основные свойства пенопласта – лёгкость и ячеистая структура – сохранились. Внутри пенополистирольных плит находится огромное количество гранул, заполненных воздухом. Его содержание достигает 98%. За счет воздушных пузырьков материал обладает низкой теплопроводностью, которая так ценится при строительстве.

При производстве пенопласта используется водяной пар. Это делает материал пористым, гранулированным и хрупким. Пенополистирол вспенивается при помощи углекислого газа, поэтому его характеристики усовершенствованы. Его отличают:

• большая плотность на кубический метр;
• менее пористая структура;
• внешний вид и строение на срезе;
• более высокая цена.

Вспененный (экструдированный) полистирол проходит восемь производственных этапов:

1. В сырье добавляют противопожарные вещества – антипирены. Также в ход идут красители, пластификаторы, осветлители.
2. Готовый состав загружают в оборудование для предварительного вспенивания.
3. Происходит первичное вспенивание и «вылёживание» массы.
4. «Спекание» и формовка. Молекулы сырьевого вещества сцепляются друг с другом, образуя прочные связи.
5. Обработка на специальном оборудовании, которая необходима для придания веществу его уникальных свойств.
6. Окончательное вспенивание вещества и охлаждение.
7. Вещество стабилизируется и осуществляется шлифование поверхности до гладкого состояния.
8. Нарезка на плиты и сортировка.

Экструдированный полистирол имеет свои преимущества и недостатки в качестве стройматериала.

Плюсы:

• Широкая область применения. Он используется для внутренних и наружных работ на различных поверхностях: пол, стены, потолок, как изолирующий, упаковочный и декоративный материал. Кроме строительной сферы, его применение распространено в производстве игрушек, хозяйственных принадлежностей, бытовой техники, военной и медицинской промышленности.
• Низкая теплопроводность. За счет этого свойства полистирол часто служит теплоизолирующим материалом. Он предотвращает теплопотери в помещении, что сказывается на затратах на обогрев. Чем лучше теплоизоляция, тем дешевле обходится отопление дома.
• Низкий коэффициент влагопроницаемости. Внутри материала находятся герметичные гранулы, в которые проникает минимальное количество воды. Оно настолько мало, что неспособно разрушить структуру материала и негативно повлиять на его изолирующие качества.

• Улучшает звукоизоляцию в помещении. Для достижения максимального эффекта нужно комбинировать его с другими материалами, однако в помещении, где проблема не ярко выражена, его будет достаточно.
• Легко режется. В процессе монтажа можно делить плиты на фрагменты. Срез получится ровным, не будет крошиться. Это отличительная черта качественного материала.
• Имеет сравнительно небольшой вес. Для работы с материалом достаточно одной пары рук. Помимо этого, преимущество легкого веса в том, что обшивка полистиролом не дает большой нагрузки на стены или перекрытия в помещении.
• Просто монтируется. Для отделки стен, пола или потолка не нужны специальные навыки.
• Устойчив ко многим химическим веществам.

• Нечувствителен к воздействию живых организмов. То есть на нем не образуется плесень, его не портят насекомые и грызуны.
• За счёт своего внутреннего строения относится к «дышащим» материалам. Это важно при отделке стен, поскольку не образуется конденсат.
• Выравнивает любую рабочую поверхность. Сверху хорошо ложится декоративное покрытие.
• Плиты полистирола можно приклеивать сразу к стене здания (или другой поверхности), не монтируя для этого обрешётку. Это сокращает временные и финансовые расходы на ремонтные работы и упрощает их в разы.
• Минимальный срок эксплуатации – 15-20 лет.
• Низкая стоимость отделки на квадратный метр.

Минусы:

• Утепление большой площади стен, потолка или пола обойдется дорого даже при небольшой стоимости материала за квадратный метр.
• Для максимальной герметичности отделки могут понадобиться дополнительные материалы в виде строительного скотча и герметика.
• Обшивка пенополистиролом не регулирует температуру в помещении сама по себе. Она работает по принципу термоса: сохраняет тепло в холодное время года, поддерживает прохладу в жаркое. Если в помещении плохо настроена терморегуляция, то и эффективность полистирола нулевая.
• Несмотря на «дышащие» способности материала, при сплошной обшивке дома пенополистиролом обязателен монтаж вентиляции.

• Материал боится ультрафиолета. Под воздействием солнечных лучей разрушаются внутренние связи в структуре вещества, а природные условия ускоряют разрушение экструдированного полистирола.
• Некоторые виды краски, вещества на основе нефтепродуктов, ацетон, бензин, керосин, эпоксидная смола разъедают пенополистирол.
• Обязательна декоративная отделка поверх пенополистирола, чтобы закрыть все швы и защитить его от солнечных лучей.
• Плотность материала больше в сравнении с пенопластом, но другим материалам по этому критерию пенополистирол проигрывает. Он больше подходит для отделки потолка и стен, а под напольным покрытием дает усадку при постоянном точечном механическом воздействии (ходьба, перестановка мебели).

Для соблюдения строительных норм важны технические характеристики материала. К ним относятся: марка, габаритные размеры листов, теплопроводность, коэффициент поглощения влаги, горючесть по классу пожаробезопасности, прочность, срок эксплуатации, способ хранения. К техническим характеристикам не первостепенной важности относятся цвет и фактура плит.

Размеры листов (плит) пенополистирола вычисляются по трём параметрам: длина, ширина, высота. Первые два показателя совпадают, если плита имеет квадратную форму.

Стандартные размеры плит – 100 см в ширину и 200 см в длину для листового материала, 100х100 для плитного. При таких параметрах ГОСТом допускается размер больше или меньше нормы на 1-10 мм. Нестандартные, но пользующиеся спросом размеры – 120х60 см, 100х100, 50х50, 100х50, 90х50. Материал легко режется, поэтому можно откорректировать параметры под свои нужды самостоятельно. Допустимые отклонения от нормы нестандартных листов – до 5 мм.

Для толщины эти показатели более строгие, поскольку толщина – главный критерий выбора пенополистирола. Она вариативна для разного вида ремонтно-строительных работ. Минимальные значения: 10, 20 мм, 30, 40, 50 мм. Максимальное – 500 мм. Обычно достаточно 50-100 мм, но по заказу некоторые производители могут изготовить партию плит нестандартной толщины. По строительным нормам для большинства регионов России необходимая толщина утеплителя из полистирола – минимум 10-12 см.

Теплопроводность – один из самых важных показателей. Определяется он толщиной воздушной прослойки внутри плиты материала, поскольку именно воздушные соединения делают его способным удерживать тепло внутри помещения. Измеряется в Вт на квадратный метр и на Кельвин. Чем ближе показатель к единице, тем меньшая у него способность сохранять тепло в помещении.

Для плит разной толщины и плотности показатель теплопроводности варьируется в пределах 0,03-0,05 Вт/кв. м на Кельвин.

Некоторые производители используют графитовые добавки. Они стабилизируют показатели теплопроводности таким образом, что плотность перестает играть роль.

Наглядным примером эффективности пенополистирола является сравнение с минеральной ватой. Теплоизоляционные свойства минваты считаются хорошими, при этом теплоизоляция из 10 см полистирола даёт такой же результат, как слой минваты в 25-30 см.

Измеряется в кг/кв. м. Для разных видов полистирола может различаться в 5 раз. Так, экструдированный полистирол имеет плотность 30, 33, 35, 50 кг/кв. м, а ударопрочный – 100-150 кг/кв. м. Чем выше плотность, тем лучше эксплуатационные характеристики материала.

Измерить параметры прочности материала самостоятельно практически невозможно. Нужно обратить внимание на сертифицированные данные. Нормальная прочность на сжатие – от 0,2 до 0,4 МПа. Норма на сгиб – 0,4-0,7 МПа.

Часто производители заявляют, что влагопоглощение материала нулевое. В реальности это не так, он поглощает до 6% влаги, которая попадает на него при осадках и мытье фасада. Спорной считается и горючесть пенополистирола. С одной стороны, добавление пиренов делает материал устойчивым к огню, с другой – это не означает, что огонь затухает при столкновении с материалом.

Полистирол плавится достаточно быстро. При этом качественный материал не выделяет едкого дыма, а плавление прекращается через 3 секунды после того, как огонь потухнет. То есть от пенополистирола не могут загореться другие материалы, но горение он поддерживает. Разным маркам присвоен класс от К4 до К1. Максимально безопасными считаются материалы марки К0, но пенополистирол к ним не относится.

Прочие важные параметры:

• Паропроницаемость. Для разных видов полистирола этот показатель равен 0,013 – 0,5Мг/м*ч*Па.
• Вес. Начинается от 10 кг на кубический метр.
• Температурный диапазон использования: нижний температурный порог -100, верхний +150.
• Срок эксплуатации: не менее 15 лет.
• Шумоизоляция – 10-20 Дб.
• Способ хранения: в закрытой упаковке вдали от солнечных лучей и сырости.
• Марка: EPS 50, 70, 80, 100, 120, 150, 200. Чем выше марка, тем качественнее и дороже материал.
• Цвет. Самые распространенные цвета – белый, морковный, голубой.

Полистирол подразделяется на разновидности по четырём основным критериям: структура, способ получения, назначение, область применения.

По структуре различают атактический, изотактический, синдиотактический пенополистирол.

Нет смысла вникать в сложную структурную формулу веществ. Для покупателя важно знать лишь то, что первая разновидность является самой продуктивной и широко применяемой в частном и масштабном строительстве, вторая отличается наибольшей прочностью, плотностью и пожаростойкостью и может использоваться в помещениях с повышенными требованиями пожарной безопасности, а третий вид универсален из-за своей химической устойчивости, плотности и термостойкости. Его можно не только монтировать в помещении любого типа, но и покрывать сверху всеми видами лакокрасочных материалов.

По способу получения насчитывается большее число видов полистирола. Самым распространённым является экструдированный пенополистирол, поскольку он обладает всеми необходимыми для строительства качествами. Но существуют и другие способы производства. Изменения некоторых этапов и состава сырья позволяют получить материалы с разными характеристиками. Одни менее плотные, но горючие, другие максимально прочные и пожаростойкие, третьи не боятся влаги, а четвёртые сочетают в себе все лучшие качества.

Всего способов восемь, два из которых устарели. За почти вековую историю полистирола и его производных утратили свою актуальность эмульсионный и суспензионный способы.

В современных условиях выпускаются:

• Экструдированный пенополистирол. Вспененный материал с мелкими, одинаковыми по размеру гранулами. Вместо вредных для здоровья фенолов используется углекислый газ.
• Экструзионный. Практически то же самое, что экструдированный, но используется преимущественно в пищевой промышленности (упаковки), поэтому среди его свойств важнее экологичность, чем прочность.
• Прессовой. Проходит дополнительную процедуру прессования, поэтому считается более прочным и устойчивым к механическим нагрузкам.

• Беспрессовой. Смесь охлаждается и застывает самостоятельно внутри специальной формы. На выходе продукт имеет удобный для нарезки размер и геометрию. Процедура не требует вмешательства (прессования), поэтому он дешевле прессового.
• Блочный. Продукция, получаемая конверсионным путем (несколько циклов обработки на одних и тех же этапах) отличается высокими показателями экологической чистоты и максимально возможным качеством.
• Автоклавный. Разновидность экструдированного материала. По свойствам практически не отличается, используется лишь другое оборудование для вспенивания и «запекания».

По назначению пенополистирол тоже бывает разным. Широкое распространение получил дешевый, но качественный полистирол общего назначения. Он не отличается механической устойчивостью и плотностью, считается хрупким, имеет самый маленький класс пожаробезопасности. Однако материал жесткий и держит форму, что дает возможность использовать его в тех случаях, когда на него не будет осуществляться механическая нагрузка: светотехника, наружная реклама, декорирование.

При более сложных задачах используется ударопрочный пенополистирол. Помимо того, что материал менее хрупкий и негорючий, в его составе имеются вещества, которые отвечают за устойчивость к ультрафиолету и цветные пигменты. УФ-стабилизаторы защищают структуру от разрушения, а цвет от выгорания и образования желтизны.

Плиты удаопрочного пенополистирола имеют разную по фактуре поверхность: гладкую, рифлёную, матовую или глянцевую, светоотражающую и светорассеивающую.

Отдельно стоит отметить ударопрочный фольгированный пенополистирол. Он обладает повышенной морозоустойчивостью и более эффективен в качестве утеплителя. Также его используют при производстве холодильного оборудования, поскольку его «свойства термоса» (сохранять температуру внутри объекта) выше, чем у других видов. Применяется ударопрочный полистирол во многих сферах: производство игрушек, посуды, бытовой техники, отделочных материалов.

Категоризация пенополистирола по областям применения более обширная. Выделяют несколько сфер: для пищевой и непищевой промышленности, для черновой и декоративной отделки, для внутренних и наружных работ.

Для продуктов пищевой промышленности (ланч-боксы, контейнеры, подложки, одноразовая посуда) применяется полистирол с экологически безопасными добавками. Аналогичное сырье используется в производстве непищевой промышленности (детских игрушек, холодильников, термоконтейнеров). При изготовлении игрушек добавляют больше красителей и компонентов, отвечающих за прочность изделия.

Черновая отделка может быть внутренней и наружной. Во всех случаях полистирол применяется, чтобы предотвратить теплопотери и/или улучшить звукоизоляцию в помещении. Реже он используется с целью выровнять рабочую поверхность.

Полистирол внутри помещения применяется при ремонтно-строительных работах для обшивки разных поверхностей.

В жилых помещениях:

• Для пола. На всю поверхность чернового пола плиты полистирола монтируются, когда есть необходимость изолировать плавающую или сухую стяжку. Для этого материал достаточно ровный и плотный, способствует тепло- и звукоизоляции. Выбирать нужно прочные и плотные плиты, которые выдерживают большой вес на квадратный кубометр и имеют максимальную прочность на сжатие. Плюс использования пенополистирольных плит для монтажа стяжки в том, что этот материал не дает такой большой нагрузки на перекрытие, как монолитная стяжка. Актуально для старых помещений со слабыми перекрытиями и для оснований с большой впитываемостью влаги, на которых тяжело залить монолитную стяжку (в блочном или деревянном доме).

Также полистирол обеспечивает идеально ровную поверхность для монтажа напольного покрытия. Это водостойкая подложка под ламинат, паркет и другие виды жесткого финишного покрытия.

• Для потолка. Такие свойства как плотность, прочность, легкий вес и удобная форма делают материал подходящим для звукоизоляции потолка. Под него не требуется каркасная обрешетка, материал можно приклеивать сразу на клей, а пустоты заполнять нетвердеющим герметиком. Два слоя плит, смонтированных вразбежку, дадут заметный результат в борьбе с посторонним шумом в квартире. Поверх ровной звукоизоляционной подушки удобно монтировать навесной потолок или клеить декоративную плитку. Плитка, в свою очередь, тоже является производной полиуретана с декоративной обработкой.

• Для стен. В отделке вертикальных поверхностей внутри помещения полиуретан используется редко. Ошибки при монтаже приводят к тому, что эффективность сводится к нулю, а помещение теряет в объеме не только визуально – страдает и полезная площадь комнаты. Тем не менее, иногда полиуретан применяют для обшивки стен внутри помещения, чтобы выровнять их или возвести легкую перегородку внутри комнаты и разделить ее пополам.

• Для крыши. Здесь речь идет об утеплении кровли изнутри. Этот вариант актуален для жилых помещений в мансарде и для теплоизоляции чердака в бане. Пенополистирол одновременно сохраняет тепло, предотвращает образование конденсата и нуждается в минимальных усилиях по гидроизоляции. Оптимальным вариантом для отделки мансарды считается фольгированный полистирол.
• Для труб. Трубы и стояки различных коммуникаций защищаются от промерзания при помощи листового фольгированного полистирола небольшой толщины. Этот же прием помогает улучшить звукоизоляцию.

В ряде случаев полистирол служит для создания декора в интерьере жилых помещений. Из него изготавливают плитку, потолочный плинтус, декоративные розетки, молдинги, фальш-порталы для каминов.

В тамбурных и хозяйственных помещениях (на границе улица-дом):

• для балкона или лоджии;
• для веранды и террасы;
• для подвала.

Во всех случаях используется устойчивый к промерзанию фольгированный пенополистирол, который предотвращает излишние теплопотери и не дает помещению слишком сильно нагреваться в жаркую погоду.

Что касается внешней отделки полистиролом, она тоже может быть черновой и декоративной. Черновая применяется для фундамента, фасада и изготовления несъемной опалубки. Декоративная – только для украшения фасада.

Утепление фундамента снаружи защищает его от промерзания, растрескивания и частично от грунтовых вод. Воздействие этих факторов полистирол берет на себя, что значительно сокращает его срок службы. Разумнее монтировать плиты изнутри (если фундамент ленточный), так он прослужит дольше.

Обшивка фасада жилых и нежилых помещений при помощи полистирола с целью улучшения теплоизоляции возможна тремя способами:

1. Монтаж на каркасе или бескаркасную отделку стен снаружи помещения. Это дает возможность грамотно организовать гидроизоляцию и пароизоляцию при необходимости, снижает теплопотери, повышает звукоизоляцию. Такую обшивку можно демонтировать при ремонте фасада.
2. Колодцевая кладка, которая осуществляется одновременно с возведением стен здания. Полистирол в этом случае «замуровывается» в кирпичную или блочную стену и служит теплоизолирующей прослойкой.
3. Одновременная декоративная и теплоизолирующая обшивка. Она возможна при использовании СИП-панелей и вентилируемых декоративных панелей для фасада. Снаружи панели выполнены из полимеров, а внутри находится толстая прослойка из полистирола. Монтируется конструкция на обрешетку. В результате получается красивая, качественная, эффективная отделка «два в одном».

Отдельно стоит отметить возможности наружной обшивки зданий при помощи полистирола. Во-первых, его можно красить и удобно обшивать. А во-вторых, из этого материала изготавливают декоративные элементы фасада: карнизы, колонны и пилястры, наличники, термопанели, 3-D фигуры. Все элементы выглядят аккуратно и реалистично, а стоят в разы дешевле, чем аналоги из гипса, камня и дерева.

Производство полистирола началось в начале прошлого века и развивается активными темпами по сегодняшний день, поэтому на рынке представлена продукция многих конкурентоспособных фирм. Отзывы профессионалов и рядовых пользователей помогли выявить лидеров среди них.

Ursa – единственный производитель, который на юридическом основании дает гарантию на продукцию до 50 лет. Если за этот срок с материалом произойдут негативные изменения, которые зафиксированы в гарантийных условиях, компания возместит убытки.

Полистирол Ursa выбирают по причине того, что за доступную цену можно приобрести товар, который соответствует всем техническим требованиям для наружной и внутренней отделки. Он влагостойкий, высокопрочный, не промерзает, впитывает всего 1-3% влаги, легко режется и удобен для монтажа. При производстве используется только природный газ и материалы, которые соответствуют европейскому стандарту. Это делает полистирол безопасным для человека и окружающей среды.

Knauf – немецкий производственный гигант, выпускающий продукцию для всех видов отделочных работ. Часто появляется в списке лидеров рынка благодаря неизменно высокому качеству и гарантиям. Сверхпрочный пенополистирол используется во всех сферах, от пищевой промышленности до медицины. Ему доверяют даже отделку муниципальных помещений и общественных мест.

На территории РФ полистирол Knauf активно применяется при ремонте и строительстве станций столичного метрополитена.

Продукция этого производителя отличается ценой выше среднего, но она полностью себя оправдывает.

Замыкает тройку лидеров универсальный теплоизоляционный материал от компании «ТехноНИКОЛЬ». Инновационные технологии, экономичность и высокое качество сочетаются в продукции линейки XPS. Производитель отечественный, поэтому товар доступен в минимальном ценовом сегменте.

Также среди популярных марок отмечены «Пеноплэкс» и «Элит-пласт».

Чтобы пенополистирол служил долго и справлялся со своими функциями, важно правильно выбрать материал и качественно закрепить его на рабочей поверхности.

Для крепления рекомендуется использовать специализированный клей. Он не содержит ацетона, смол и продуктов нефтепереработки, которые разъедают материал.

При выборе полистирола производители советуют учитывать несколько факторов: марку, плотность, вес, прочность. Чем выше эти показатели, тем качественнее материал. А вот с горючестью и теплопроводностью все наоборот – чем ближе показатель к нулю, тем лучше проявит себя материал в эксплуатации.

Проверять эти данные нужно в сопроводительных документах, иначе велик риск приобрести подделку.

Без изучения сертификатов проверить качество можно при помощи маленькой хитрости. Нужно отломить кусочек пенополистирола от цельного листа и посмотреть на слом: если он ровный, а ячейки мелкие и одинаковые по размеру – материал добротный. Некачественный полистирол крошится и на сломе демонстрирует крупные ячейки.

О преимуществах пенополистирола смотрите в следующем видео.