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.

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.

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.

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.

• 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.

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.

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.

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:

• для внутреннего утепления стен зданий, потолков, а также утепления балконов, террас, мансард – не менее 10 кг/м3;
• для наружных стен под обшивку (сайдинг, блокхаус), а также пола на лагах, межэтажных и чердачных перекрытий по деревянным балкам, скатной крыши– не менее 15 кг/м3;
• для внешней теплоизоляции стен здания по методу «мокрый фасад» или «термошуба», под штукатурку – менее 16 кг/м3 (причем лучше выбирать специальные разновидности марки «Ф» – фасадный);
• для внешней обшивки стен домов, возведенных по каркасной технологии – подходит средняя плотность, но не менее 20-30 кг/м3;
• утепление пола под стяжку – не менее 25 кг /м3;
• для монтажа теплого пола – не менее 25 кг /м3, причем лучше использовать не типовые, а специальные пенопластовые плиты «для теплого пола» – с пазами для монтажа труб, фольгированным слоем для лучшего теплоотражения (и лучше выбирать экструдированный, а не беспрессовый пенопласт);
• для теплоизоляции полов на грунте, фундаментов (в том числе и для УШП, «утепленной шведской плиты»), подвалов, плоских и скатных крыш – требуется повышенная прочность, не менее 25-35 кг /м3.