Легкие пенопласты

Эксплуатационные свойства

Лабораторные испытания материала и моделей конструкций

Способность пенопластов выполнять свои теплоизоляционные "функции в печение длительного суго^а эксплуатации является одним щ критериев их оценки. Известно, что на деформацион­ные, прочпоггные и теплоизоляционные характеристики пено­пластов влияет не столько одновременное действие темпера­туры и влажности, сколько изменение этих факторов.

Ивеледования пенопластов проводились в ЛенЗНИИЭПе па моделях, имитирующих чердачное проветриваемое перекрытие и трехслойную конструкцию. Фрагменты панелей были выпол­нены Н. З деревяиног® каркаса размером 750x750 мм и высотой 150 н 100 мм с обшивками нз слоистого пластика и различными видами паронзоляции. Конструкция папелн заполняла^ пено - пластамп марок МФП-1 и Б'ГП-М.

Цикличные испытания карбамндных пенопластов были про­ведены в климатической камере «Фойтрон» по режимам, моду лирующим зимние и летние условия эксплуатации материалов в конструкциях. Влияние температуры п влажности изучалось но двум режимам: зимнему и летнему. Зимний режим включал в себя воздействие' отрицательных (—10° С) н положительных ( + 15° С) температур с двукратным переходом через 0° С при Ф = 80%. Количество циклов испытаний выбрано по числу пере­ходов через 0° С, соответствующих примерно 1 году службы теплоизоляционных материалов в условиях эксплуатации для средней полосы СССР. Было установлено, что с увеличением количества циклов испытаний 'температурные деформации при зимнем режиме уменьшаются и за 30 циклов не превышают 0,25%. При летнем режиме испытаний (iI=15+50oC) макси­мальные относительные деформации достигают 2,5°, что при­водит к трещииообрэеованию пенопласта.

Относительные деформации пенопластов при цикличном из­менении влажности среды от 30 до 90% и постоянной темпе­ратуре /=20°С находились в пределах от 0,75 до 1,0%. При одновременном изменении температуры от 1(2 до б^^1-' влаж­ности воздуха от 20' до 90% деформация зависит главным обра­зом от изменения влажности и в меньшей пепсин ш' мамин пня том пера т ры. Для заливочных попоплас i он марок ЧФ11 I и БТП-М величины деформации при одновременном изменении температуры и влажности составили 0,85% и оказались одного порядка с деформациями, зависящими от изменения одной толь­ко влажности.

Испытания пенопластов в климатической камере по летнему и зимнему режимам показали, что цикличное изменение экс­плуатационных фактвров оказывает существенное влпяпне тпь - ко на заливочные пенопласты. Что касается мипоры, то была обнаружена ее весьма высокая сопротивляемость даже при же­стких режимах воздействий. Степень снижения пределов проч­ности при сжатии оказалась для каждой марки пенопласта за один год примерно одинаковой для МФП-1 она находится в пределах от 0,48 до 0,57, а для БТП-М — от 0,69 до 0,75

Специальные защитные покрытия (красками Э-КЧ-26Н, Э-ВС-18 и евставом 712) позволяют избежать разрушения пено­пластов при резких колебаниях температуры и влажности среды и замедляют процесс высыхания пенопласта.

Влияние температуры и влажности на прочностные п тепло­изоляционные свойства заливочных пенопластов в лабораторных условиях и на моделях показало, что снижение прочности при сжатии во времени носит затухающий характер. У мипоры во­обще не наблюдалось снижения прочности. При этом ко­эффициент теплопроводности карбамндных пенопластов *кже почти н« изменился и находится в пределах от 0,035 до 0,041 Вт/5|М • аС) [21].

Влияние эксплуатационных факторов па свойстве карбампд- ного пенопласта марки МФП-2 исследовалось Центральным научно-иссл-едэвательским институтов экспериментального про­ектирования сельского строительства (ЦНИИЭПссльстроя) в климатической камере при температуре +16°С и влажности воздуха 75% *.

Исследование пенопласта и теплотехнические испытания осу­ществлялись на моделях, имитирующих стеновые панели п чер­дачное перекрытие. Фрагмент стены был выполнен из кирпича с заполнением в полости стены пепоптачта марки МФГ1 2 тол­щиной 80 Mil. ФрШ^епт стеновой панели был выполнен па деревянном каркасе заводского изготовления с обшивками из плоских исбеетоцементных листов и сверхтвердых древесно-во - локнистых плит с различными видами пароизоляцпп и с запол­нением в полость панели под давлением пенопласта МФП-2 толщиной 100 мм.

Результаты испытаний показали, что при нормальном ре­жиме эксплуатации на внутренних поверхностях фрагментов вы-

" 1 [ормаГнппые параметры воздум нпутри ошшнрцпкоц, падения Kuii-u'iu-a i.1 не паолюда. юсь, г л к как м. исопая urmaH - пость пенопласта К кош,,у периода п. тагоиакоплепия при ni. icouix icii. io i мни 1 lii. ix ктчесиич itour i рукппп находилась п пргтлах Iюрми|■ гм1.1 ис.'Кнмш

Массовая влаллнхгь пенопласта в сreiFWobix naii^eix снизи­лась да.12—27%, не превысив максимально допустимой влаж­ности, равной 40%.

Эксплуатационный коэффициент теплопроводности к концу периода влагонакоплеппя (с января па июнь) для фрагмен­тов обличенных кирппчпы* стаи А, 0,067 Вг/(м -°С), фраг­ментов стеновых панелей с обшивками ^ = 0,053 Вт/(м • а в с)Хом состоянии >, = 0,045 Вт/(м • °С). Каркасные панели, уте­пленные пенопластом МФП-2, с внутренней обшивкой ив сверх­твердых древесноволокнистых плит требуют устройства паро - изоляции в виде полиэтиленовой пленки.

Высокие теплозащитные качества и удовветворнтельный влал<ностный режим фрагментов конструкций позволили реко - мандовать их для экспериментальной проверки в условиях экс­плуатации животноводческих зданий.

Поведение пенопластов в натурных условиях эксплуатации Влияние эксплуатационных факторов на свойства карбамндных пенопластов марки БТП М иссле|р»алось в Ла»3|ИН11ЭПе С участием сотрудников Ленинградского ДСК-4 и Гатчинского ДС1. Наблюдения за пенопластом проводились в чердачных вентилируемых перекрытиях пятиэтажных жилых домов се­рий 1ЛГ-507 в Ленинграде и 1-464Д в Ломоносове (Ленинград­ская об.%) через 8 месяцев, 10 месяцев, 2,» года и 15 am экс­плуатации.

Значительный интерес представляа»т сравнение прочности пенопласта марки БТП-М после 8- и 10-месячно* 9+есплуатацпи в чердачных перекрытиях жилых домов Серий 1ЛГ-507 н 1 -464Д с результатами лабораторных испытаний этого пенопласта в кли­матической камере по «зпмием) режиму» н не моделях. Степень снижения предела прочности при сжатии пенопласта, ыар ш БТП-М, вычисленная пелле 240 суток выдержки, при лаборатор­ных иштытапиях находилась в интервале »т 0,73 до 0,7$.

В чердачных перечрытпях па первом объекте эта ветичниа составила 0,65, а па второй - 0,62. ^цгпыиеппе пре

Тела прочности пенопласта, жеплу; i ироиапшегоен в чцрлачпых перекрытиях жило») дома серии 1ЛГ-507, по сравнепнш с про­шедшими лабораторные испытания образца-ч! объяснтещя чрж - мерно интенсивней сушкой материала на о"б%екте летом в про - ветрнва( мом чердачном пространства.

Контроль за изменением коэффициента теплопроводности кар­бамндных пенопластов во всех эксперимента"*:, связанных с воз­действием .эксплуатационных факторов показал, что при одних и тех же условиях его определения (прежде всего при одном и том же уровне относительной влажности) сколько-нибудь ра - мет пых изменений этой важнейшей характеристики не наблю­далось. Несмотря па вызванные старением изменения в струк­тура карбамндных iieiioiwiacтой, приводитне к п<шитшио i ре щпп, т еп. тозатпт пин енот тна них матери i. nm ori. uumi па первоначальном уровне п нрактичееки пе меняются. Через 15.тот эксплуатации пенопласт на нервом объекте имел кажущуюся плотность 11,0 кг/м3, объемную влажность 1,3%, коэффициент теплопроводности 0,029 ВТ;/(м • °С).

Влияние эксплуатационных факторов па свойства пеноплас­тов марок МФП-1 и МФП-2 исследовалось ЦНИИЭПсельстроем на сельскохозяйственных объектах Владимирской области, в том числе коровниках, фруктохраннлише и жилом доме.

За поведением пенопласта в конструкциях велись наблюде­ния с марта 1973 г. по апрель 1974 г. Были проведены исследо­вания сооружений, выполненных из кирпичных стен с утепли­телем МФП 1 и МФП-2 толщиной 80 мм и стен с обшивками из волнистых асбестоцементных листов построечного изготов­ления при толщине утеплителя МФП-2, равной 80 мм. Несмотря на некоторые конструктивные недоработки и нарушения техно­логии заливки пенопласт в конструкции выполняет свои тепло­защитные функции.

Массовая влажность пенопласта МФП-2 к концу! летнего пе­риода сушки в конструкциях не превышала 40%, коэффициент теплопроводности при этом составлял 0,053 Вт/(м • °С). В сухом состоянии пенопласт имел Я=0,045 Вт/(м ■ °С). Полученные зна­чения могут быть использованы при теплотехнических расчетах ограждающих облегченных конструкций - • применением пено­пласта МФП-2 [2].

Во ВНИИССе проведены натурные и ускоренные испытания пенопластов МФП. Изменение физико-механических' свойств пенопласта МФП-1 изучалось после 10-летнего храпения в не­отапливаемом помещении в г. Владимире. Результаты испыта­ний показали, что коэффициент теплопроводности з« 10 лет практически не изменился, а прочность при сжатии через 7 и 10 лет снизилась. Изменение прочности пенопласта зависит в боль­шей мере от ячеистого строения материала и в меньшей — от различных климатических условий.

Таким образом, заливочные карбамидные пенопласты марок МФП и БТП-М способны сохранять свою структуру и тем са­мым обеспечивать необходимую теплозащиту помещений даже при условии некоторого нарушения макроструктуры. Основными причинами появления волосных трещин служат резкие колеба­ния температуры и влажности окружающей среды, причем наи­более ответственным для заливочных карбамндных пенопластов является начальный период высыхания после заливки в конст­рукцию. Именно в это время происходит интенсивная н< усадка, что приводит к образованию микротрещин. Данное обстоятель­ство свидетельствует о необходимости защиты карбамндных пенопластов от резких колебании температуры и вАчЩастн epejii. i. например нокры i ihi iivicm папы leimti по иШерпымп со

С ii 11.1 М ii i,1 К,1 )| i. i iii ii i,1 , К pi IMC i О | и, I м ic i 111 p. i i i iicl i M (1 ii i к

Нут роль, uH^Jlbni процесс глажпеппя пспопласia после сю заливки.

Зарубежный опыт эксплуатации карбамндных пенопластов. Несмотря на то что карСимидные пенопласты в строительстве За рубежом применяются давно, тщательному исследованию дол­говечности пеноплена в конструкциях д« сих пор не уделялось достаточного внимания. В ФРГ было проведено впзрАлыюе обследование изошаума. За время эксплуатации конструкции пенонлает не разрушился и пе вызиячв коррозии строительных материалов, граничащих с ним (тагЗл. 6).

Т А в л н ц а 6

Натурные обследования и шшаума

0(5иив 1 ъ и рч^нения

Через какой срок бслелевано,

Р^УЛЬТИТЫ

ОГследованил

Теплоизвляиия проводов

5

Пенонда^ не

Разрушился

Заполнение карбамндной пеной пу

6

То же

Отовалых стен

Изоляция карбамндной пеной меж-

9

<•<

Дувтажнмк перекрытой

Изоляция оконных п дверных коро­

9

Ч

Бок

Изожмшя труб системы отопления

9

Изоляция 1^рбамндной пеной по­

11

«

Крытия п#д черепичную кровлю

Заполнение карбамндной neiMfi пу-

•32 года в

Потеря

ЕФвтелых степ

Условиях

Массы 10%

Т}ппады

В ГДР были проведены испытания пенопласта термошаум, предназначенного для тоилоиволяшш облегчен»* наружных стен зданий. Пенопласт отличается долговечностью, стойкостью к растворителя^, не вызывает коррозии арматуры. Влажность пенопласта, находящегося в полости стен в течение первых 3 месяцев эксплуатации здания, уменьшилась с 1 до 0,03%, через

I год не превысила 1%, черев 7 лет составила 0,15%, а черев

II лет - 0,13% (по объему). Коэффициент теплопроводности увеличился па 5%.

В Швеции фирма «Штатенс Планверя» совместно с Управ­лением и Научно-исследовательским институтом индустриали­зации жилищного строительства (НИИЖС, Швеция) на осно­вании проведенных исследований разработала инструкции и указания по улучшению теплоьвеляцпп в построенных зданиях.

Путем iffwtPl"' карбампдпоп пены и обр попавшиеся Густоты. I Ipr. uiapn le. ii. iiC) nu'ii ппи, паны дна iiiii;i <|ip;u мгп inn lumvirn егеп размерами lOX'lXJ^l) гм. 11.нот on еппые нашли подле жали векрытию через 2, 5, 9, 24 и 28 месяцев после йапойпенпя карбамидиой пеной с целью определения следующих характери­стик: адгезии пены с внутренней поверхности обшивок, усадки теплоизоляции, плотности и массовой влажности пенопласта н других.

В результате испытаний выяснилось, что адгезия пепы к кир­пичу удовлетворительная. Вертикальная усадка составила 8— 10 "о. Влажность пенопласта не превысила 15% по массе при ^ = 85%. Коэффициент теплопроводности пенопласта (р=7— 14 кг/м3) в су*ом состоянии при температуре +10° С составил от 0,0,34 до 0,0 ±1 Вт/(м ■ °С).

Однако в инструкциях «Плаиверк» указывается, что прак­тически коэффициент теплопроводности с учетом трещин сле­дует принимать А = 0.07 Вт/(м-°С). В них также подчеркива­ется, что при эксплуатации пенопласта в конструкциях допус­кается небольшое количество трещин, возникших в результате усадки материала. Наличие же больших незаполненных тре­щин недопустимо. В Англии наблюдаются елучаи отсыревания стен, выполненных из облегченной кладки, пустоты которых были заполнены карбамидной пеной. Проникновение и конден­сация влаги на внутренней поверхности стен может быть устра­нена конструктивными, технологическими и многими другими способами.

Положительный опыт эксплуатации карбамндных пенопла­стов и результаты обследования различных конструкций с их применение» позволят шире использовать пенопласты в каче­ств* тепло - и звукоизоляции в строительстве.

Санитарно-химические исследования пенопласта. При гиги­енической оценке полимерных материалов, применяемых в стро­ительстве, чаще всего используются санитарно-хнмнческне и токсикологические методы исследования. Цельюхаиитарно-хи - мических исследований полимерных, строительных материалов является качественное и количественное определение вредных летучих веществ, выделяющихся из них в воздух. Эти исследо­вания проводятся на мод#лях и в натурных условиях. Резуль­таты сапитарпо-химнческих исследований оцениваются путем сопоставления их с допустимыми уровнями (ДУ) выделения хи­мических веществ из полимерных материале в воздушную ера - ду жилых н общественных зданий, при их отсутствии — со зна­чениями предельно допустимых концентраций (ПДК) для атмо­сферного воздуха.

Карбамидоформальдегидные смелы, на основе которых из­готовляются заливочные и блочные пенопласты, содержат эт 0,3 до 3,5% свободного формальдегида п способны выделять ii ПиУД1(п1п к) среду. ilUl'hlTC. imioc его tfo.'lll'lld'lftio 1)Д1щ4*> по ||ПМ I llllllH^t Ш'.'И. ТЧ cv III IT. О iM'i. T 11Ч ei I lie фор м ; i, T i. 'M T ii I.'i ii lolo ним 11r1i1411.il ic ii hiNWihkc cio им и'.тепни ito времени

L. aini i. ipiio химическое исследи, nine i. i.iiim>чiм. i пнрончпд пых пенопластов марки ЬТП-М проводилось Ленинградской го­родской санэпидстанцией и Ленинградским санитарно-гигиени­ческим медицинским институтом совместно с ЛенЗНШ 1ЭПом.

Испытание образцов прыюдплп в «аответсгвии с «Методи­ческими указаниями по санитарно-гигиенической оценке поли­мерных строительных материалов, предназначенных для при­менения в строительстве жилых и общественных зданий». <£ани - тарно химические исследования заливочных карбамндных пено­пластов показали, что они способны загрязнять окружающий воздух формальдегидом и аммиаком Наличие запаха формаль дещйг определялось органолептически.

Была определена динамика выделения свободного формаль­дегида из образцов пенопласта марки БТП-М на смоле М19-62. Содержание формальдегида черев 30 суток снизилось в 13 раз — до 0,54 иг/м3, незначительно превысив предел допустимых кон­центраций для рабочей зоны: ПД1=0,5 м*/м3. Через 42 суток формальдегид не был обнаружен.

Санитарно-химические исследования в моделируемы < устовн - ях. Выделение формальдегида во времени изучалось на фраг­ментах трехслойных панелей размеров 400X100 мм н тСтщн - пон 100 мм с теплоизоляцией на основе залпиочпояз пенопласта марки БТП-М.

Конструкция панели состояла из деревянного каркаса с теп­лоизоляцией из пенопласта марки БТП-М и двумя конструк­тивными обшивками Для создания равноценных условий на­ружные и внутренние обшивки панелей были выбраны одно­родными, при этом первая, вторая, третья и шестая панели вы­полнены с обшивками из фанеры, асбеста, сухой штукатгпки и армоцемепта без стыков и без защиты внутренних слоев па­нели; четвертая — из фанеры с центральным стыком и с за щнтным слоем фольги; пятая из сухой штукатурен; а^дь - мая — из армоцемепта с защитным слоем иоливипплацетатой эмульсин (табл. 7).

После заполнения карбамидной пеной панели через сутки помещали в камеру. Исследования проводили с однократным воздухоойжепом при температуре воздуха 20±2°С.

Изучение воздушной сра^ы камеры с вмонтирован­ной трехслойной ианелыо, одной стороной обращенной в ка­меру, показало, что выделение свободного формальдегида из панелей носит затухающий во времени характер. Учитывая жесткий режим но^тедееаний трехслойных конструкций в камере, карбамп тиые пенопласты, нмиадящпсся между двумя обшив­ки ми (первая—четвертая папайи), выделяют в таяение первых с«М в воздух формальдегид в концентрации от 0,65 я©

0,30 мг/^д® независимо от конструкции самой напели. По истече­нии <1 месяцев верхний предел1 содержания формальдегида ввоз ч\е Пыл ни, ке Допусти мот уровня для форма [ьцп н l 1 0,01 мг/м3).

При изучении дниамнкп выделения формальдегида в камеру из пятой панели, где внутренняя поверхность конструкции за­щищена слоем фольги, он не был обнаружен. Защита внутрен­ней обшивки панели одним слоем фольги толщиной 0,1 мм обес­печивает падежную изоляцию от проникновения формальдегида внутрь камеры.

Проведенный анализ воздушной среды шестой панели по­казал., что через сутки в воздухе камеры формальдегид был обнаружен в количестве от 0,11 до 0,07 мг/м3; это значительно превысило ПДК для атмосферного воздуха. По истечении 6 ме­сяцев верхний предел концентрации формальдегида в камере составлял уже 0,04 мг/м3.

Исследование воздуха седьмой панели показало, что коли чество формальдегида было значительно меньше, чем в шестой панели, и составило 0,03 мг/м3. Это свидетельствует о том, что полимерная защита панели с внутренней стороны препят­ствует выделению формальдегида. Однако и после 6 месяцев концентрация формальдегида в воздуха составила только 0,01 мг/м3.

Трехслойные панели с наружными обшивками из фанеры, асбестоцемента и сухой штукатурки после изготовления выде­ляют в окружающую среду значительное количество формальде - гида. Однако через 6 месяцев его содержание снижается и не превышает нормы, кроме панелей, выполненных с наружными обшивками ии армоцемента. Для обеспечения падежной защиты конструкции от выделения формальдегида с внутренней сторо­ны ®€шивок необходимо устройство паронепроницаемой защиты з виде полиэтиленовой пленки, фольги и других материалов.

Для решения вопроса в влиянии конструктивной защиты на процессы миграции химических веществ в воздух жилых поме­щений от теплоизоляционного слоя была изготовлена модель кирпичной стены для северных районов нашей страны (г. Пермь) с пароизоляцией и без нее (фрагменты панелей 8 ч 9 из табл.7).

В момент изготовления конструкции формальдегид и аммиак были в количестве, меньшем ПДК для атмосферного воздуха, и уже через месяц ни формальдегид, ни аммиак пе были обна­ружены. Таким образом, заливочные карбамидные пенопласты могут применяться в качестве изоляции ограждающих конструк­ций, выполненных из кирпича. Кирпичная кладив со штукатур кой является надежной защитой от проникновения формальде­гида и аммиака в помещение. С внутренней поверхности ог­раждения целесообразно предусмотреть и пароизоляиию.

Санитарно-гигиенические исследования в натурных условиях. Завивочный карбамидный пенопласт был применен в качестве
теплоизоляции п весчердлчни. ч нокрьиши. ч жилого :u>#Ji серии | л г по 7 Гьпелспме (|н) 11 м а л |, ич п Да п окружающую сречу ши-ц

UI. IC |1||]Ч' 1Г. ПЧЛ1НЧ. 1.1(111|М I нриеи с III Mill И I.111111111 Hi'СМ >1114 411

|>:ц"н>||.| .'Iriiiiin рад i Через I месяца iiiu'JH' .и ц pi. i i п ч крип in п черед заселением дома Орались пробы воздуха из жилою поме­щения, перекрытие над которым было залито пеног^ластом мар ки БТГ1 па смоле МФ-17. Диализ показал, что в воздухе жилых помещении формальдегида нет.

Лабораторией Московской городской санэпидстанции про­водился анализ воздушной среды жилых долов арии 1ЛГ-602В, в помещениях которых был залит пенопласт марки МФП-1 на смоле МФ-1. Результаты анализа показали, что предел концен­трации формальдегида в атмосфере' воздуха не превысил нормы. Предельно допустимая концентрация ПДК разовая составляет 0,035 мг/м[3], а среднесуточная — 0,012 мг/м3.

Санитарно-гигиенические исследования бесчердачных венти­лируемых покрытий жилых домов, утепленных заливочными карбамидными пенопластами марок БТП-М и МФП, подтвер­дили возможность их применения в жилишно-гражданском стро­ительстве. Из пенопласта, находящегося в открытом Состоя­нии, формальдегид выделяется в 3 раза быстрее, чем из пено­пласта, находящегося в конструкции.

По ро»ультат*см санптарыа-гигиенических исследований, за­ливочные рарбамидные пенопласты допущены к применению в строительстве Главным саинтарно-чпнде. миологнческим управ­лением Минздрава СССР

Легкие пенопласты

История из жизни, или как сохранить тепло

Одна моя знакомая недавно пожаловалась, что у неё в квартире очень холодно. И это несмотря на раскаленные батареи. Я предположила, что она живет в панельном доме – всем известно, что в панельных …

Легкие пенопласты

Шплет Н Г. Решения XXVI съезда КПСС определили проблему экономии тепла как одну нз важнейших народнохозяйственных задач. Глав­ным способом снижения теплопотерь в зданиях является совер­шенствование пх теплоизоляции Наряду с традиционными …

Теплоизоляция трехслойных конструкций

Заливочные карбамидные пенопласты можно рекомендовать для экспериментального строительства: В стеновых трехслойных панелях с каркасом и обшивками с двух сторон асбестоцементными листами с учетом СН 265—77; В стеновых трехслойных панелях с …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.