ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЙ ДОМОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЕНОПЛАСТЫ Свойства пенопластов

Области применения пенопластов в строительстве непрерывно расширяются.

Пенопласты на различной полимерной основе (поли­уретан, полистирол, поливинилхлорид, фенолформальде - гидные смолы и др.) выпускают в широком ассортимен­те: в виде плит, блоков, листов, рулонных и формованных изделий. Пенопласты можно получать на месте их при­менения, в условиях строительных площадок, из твер­дых и жидких компонентов. Для теплоизоляции наруж­ных ограждений в основном используют полистирольные и фенольные пенопласты.

Физико-химические и теплотехнические свойства пе­нопластов зависят от исходных компонентов, их соотно­шения и технологии получения, а также от вида газооб - разователя и макроструктуры полученного пенопласта. Классификация некоторых полимерных теплоизоляцион­ных материалов по виду исходного полимера и техноло­гии получения дана в табл. 17.

Пенопласты с высокими механическими и теплотех­ническими характеристиками получаются тогда, когда их структура имеет замкнутоячеистый характер. Содер-

Жание замкнутых ячеек в структуре полнетирольных пе­нопластов типов ПСБ м ППУ составляет 90—95% при среднем радиусе пор соответственно 0,02—0,2 мм и 0,1— 2,5 мм. Фенольно-резольные пенопласты Ф^П имеют от- крытопористую структуру с пористостью в пределах 96,3% и средним диаметром пор 0,2- 5 мм. Процентное содержание в структуре пенопластов полимерных стенок ячеек составляет 1,4—6%.

Пенопласты обладают специфическими свойствами в развитии деформаций при воздействии повышенных тем­ператур. В начальный период нагревания в пенопластах развиваются температурные деформации, определяемые температурным коэффициентом линейного расширения. При установлении температуры изотермического нагре­вания проявляются усадочные деформации, которые в отличие от температурных являются необратимыми. Тем­пературные и усадочные деформации зависят от вида пе­нопласта и температуры нагревания.

Наряду с преимуществами — малой объешюй массой и высокими теплоизоляционными свойствами (табл. 18), пенопласты имеют недостатки: низкую прочность, горю­честь, невысокую рабочую температуру, усадочные де­формации, способность к старению под действием уль­трафиолетовых и тепловых л у чей.

Некоторые типы пенопластов в условиях повышенных температур химически неустойчивы. Они выделяют в ок­ружающую среду различные химические соединения, в том числе и токсичные, причем интенсивность выделения с повышением температуры возрастает. Под действием повышенных температур может происходить термо­деструкция полимерной основы пенопластов, т. е. старе­ние. Например, при нагревании до 40—110° С пеноплас­тов ПСБ-С выделяются летучие продукты, содержащие стирол, а при нагревании пенопластов ППУ — токсичные соединения. Поэтому применение пенопластов в строи­тельстве зданий должно быть согласовано с органами здравоохранения.

К теплоизоляционным пенопластам, разрешенным к применению в строительстве без ограничения, относятся пенопласты ФРП на основе резольиой смолы ФРВ-1, а к применению только в наружных и средних слоях ог­раждающих конструкций — пенонолистирольные пено­пласты ПСБ, ПСБ-С и некоторые другие (табл. 18).

Изменение физике механических свойств пенопластов при воздействии повышенных температур

Физико-механические показатели пэлистирольныхпе­нопластов производства Мытищинского комбината «Стрэйпластмасс» и Минского комбината при воздейст­вии на них повышенных температур определены на об­разцах, предварительно выдержанных в сушильном шка­фу, при относительной влажности 30—35 и 65— 80% при температурах 70, 80 и 90 С в течение двух суток. Образ­цы, хранившиеся при температуре 90° С, имеют неста­бильную плотность. Объемная масса пенопласта ПСЬ-С Мытищинского комбината «Стройпластмасс» в пределах одной плиты колеблется от 16,1 до 39 кг/м3, марки ПСБ — от 17,2 до 32 кг/м3; Минского ПСБ — от 17,9 до 36,4 кг/м3. Средняя объемная масса пенопластов 11СБ-С составляет 30,6, ПСБ—20, Минского ПСБ—33 кг/м3.

Прочность при растяжении пенопластов испытывали на разрывной машине РМ-250 на образнах-балочках раз­мером 40Х40Х1&0 мм- Прочность полнетирольных пено­пластов на растяжение при повышении температуры и влажности окружающего воздуха (рис.21,//) значитель­но падает. После выдерживания пенопластов в течение 48 ч при ^=90 С и q? = 100% прочность их при растяже­нии снижается на 30%.

Прочность при изгибе определена по ГОСТ 15588 70 «Плиты теплоизоляционные из пенопласта полистироль - ного» и но методу лаборатории физико-механических ис­пытаний ВНИПстроиполимер. Прочность растет с увели­чением температуры выдержки материалов. Так, при 48-часовой выдержке пенопластов при 90° С и ф = ]00% прочность, испытанная по первому методу, увеличивает­ся на 7,3, по сравнению с прочностью образцов в исход­ном состоянии, и на 7,9% в случае испытаний по второ­му методу.

Максимальный прогиб при изгибе образцов в исход­ном состоянии ш образцов, выдержанных двое суток при 70 и 80°С (сухой режим), составляет соответственно 1,8—1,9 мм. Максимальный прогиб образцов, выдержан­ных двое суток при 90°С (сухой режим), а также при 70, 80 и 90° С (влажный режим), составляет 2,3—2,4 мм.

При испытании трех образцов-близнецов кубической формы с ребром 40 мм сняты 8—10 значений сжимаю­щей нагрузки и соответствующих абсолютных значений деформаций сжатия. По деформационным кривым (рис. 22) определены, согласно ГОСТ 15588—70, напря­жения сжатия, отвечающие 10%-ной деформации образ­цов.

Характер зависимости прочности пенопластов от выдержки при температуре 70, 80, 90° С без увлажнения и с увлажнением (рис. 23,/) свидетельствует о том, что прочность их при сжатии повышается. Самую большую

Полученные данные позволяют консгагировагь сле­дующее. При повышении температуры от 70 до 90'С мо­дуль упругости пенопластов уменьшается. Прочность при растяжении материала в результате температурно-влаж- ностиого воздействия значительно падает, а прочность при сжатии ][ изгибе растет. Исследованные марки по - листирольных пенопластов при воздействиях высоких температур (70, 80 и 90° С) деформаций практически не имеют. Причем температура 90° С для них — предельная, так как при 100 С после 1-го ч выдержки у пенопластов наблюдаются значительные деформации.

Длительное воздействие на пенопласты низких темпе­ратур (табл. 19) не вызывает заметного изменения проч­ности и линейных размерив.

Влажнпсгные характеристики

Пенопласты, как видно из табл. 20, отличаются друг от друга водопоглощенпем. Наименьшее водопоглощение отмечается у полиуретановых пенопластов марки 1ШУ-306 объемной массой 110 кг/'м3 Фенольно-резоль - ные пенопласты ФРП-1 имеют высокие показатели водо- поглогцения и паропроннцаемости: соответственно в 10 и 4 раза больше аналогичных характеристик полистироль - ных н полиуретановых, что обусловлено их открыто-по­ристой структурой. Фенольно-резольные пенопласты с минеральным наполнителем (перлитопластбетон) ППБ имеют лучшие по сравнению с пенопластом ФРП-1 влаж­ности ые характеристики. Водопоглощение ППБ без мо-

Номера ФА (у = ISO кг/м3) близко к водопоглощению ФРП-5, а легкие перлитопластбетоны ППБ с мономером ФА (<у=93 кг/м3) по влажностным характеристикам сходны с полистирольным и полиуретановым пеноплас­том.

Влагопроводность и паропроницаемость теплоизоля­ционных пенопластов относительно постоянны.

При определении водопоглощения пенопластов ФРГ1-1 и «Виларес-5» на кубиках различных размеров: 3X3X3, 5X5X5, 7X7X7 см выявилось влияние мас­штабного фактора. Для «Виларес-5» в период испытаний (42 сут) с увеличением размеров образцов водопоглоще­ние уменьшается. Для ФРП-1 такая закономерность наб­людается в течение первых 20 сут испытаний. Через 22 дня выдерживания пенопластов в воде влажность больших и маленьких образцов выравнивается. Размеры образцов, испытываемых на водопоглощение, должны быть регламентированы нормативными документами.

Для улучшения влагозащитных свойств фенолфор­мальдегидных пенопластов применяют несколько видов защитных покрытий их поверхностей: перхлорвиниловые покрытия типа ХВ-16, ХВ-124, ХВ-113Т на фенолфор­мальдегидных и глифталевых грунтах типа ФЛОЗК и ГФ-020; эпоксидные покрытия ЭП-773 на грунте ЭП-00-10 и фторопластовые эмали на грунте ФЛОЗК. Эффектив­ность покрытия оценивали по водопоглощению и водо­стойкости защищенных пенопластов.

Визуальный осмотр защищенных поверхностей пено­пластов показал, что на некоторых образцах уже после 10 сут увлажнения появляются трещины, вздутия, кото­рые с увеличением времени увлажнения усиливаются. После 40 сут увлажнения на всех образцах с покрытия­ми ХВ-16 (на грунтах ГФ-020 и ФЛ-03) эмаль вздува­лась, образовывались трещины. Слабое отслоение эма­лей наблюдалось у образцов с покрытиями ХВ-113Т. Видимых дефектов у образцов с эпоксидными покрытия­ми и покрытием ХВ-124 не обнаружено. Эти же образ­цы имели и наименьшее водопоглощение.

Эпоксидное покрытие ЭП-773 для защиты пенопласта «Виларес-5» от увлажнения оказалось эффективным (табл.21).

Защищенные эпоксидным составом со всех сторон образцы характеризуются малым водопоглощением. Уп­лотненный поверхностный слой материала «Виларес-5»

Является естественным н наиболее падежным парогидро - изоляциоиным покрытием рассматриваемого типа фенол - форма льдегидиого пенопласта.

Долговечность

Наиболее распространенным способом оценки долго­вечности полимерных теплоизоляционных материалов наряду с натурными наблюдениями в строительных конструкциях являются испытания их на морозостой­кость и на циклические знакопеременные температурные и влажиостные воздействия.

Из традиционных строительных материалов морозо­стойкими считают те, которые после выдерживания уста­новленного для них числа циклов замораживания и от­таивания не имеют трещин, не расслаиваются и не теря­ют в массе более чем 5%. Прочность образцов в этом случае по сравнению с контрольными не должна сни­жаться более чем на 25%.

Методы испытаний на старение полимерных материа­лов, предлагаемые ведущими институтами нашей стра­ны: Владимирским институтом синтетических смол ВНИИСС и ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, различны. Продолжительность цикла, режим и длительность от­дельных этапов испытаний также различны: для ЦНИИСК температурный диапазон испытаний на стой­кость циклическим температурным воздействиям состав­ляет —60—Ь60°С, для ВНИИСС 20 и +75° С.

В ЦНИИЭП жилища указанные испытания пенопластов проводят при одностороннем, периодически сменяющем­ся воздействии с наружной стороны отрицательной и по­ложительной температур: +40 40°С. При этом во

Всех названных и других научных организациях испыта­ния на морозостойкость предполагают замораживание и оттаивание водонасыщенных образцов, но размеры об­разцов и цикл испытаний разные (табл. 22). Линейные

Размеры кубических образцов для испытаний на сжатие составляют от 3 до 10 см, продолжительность циклов испытаний колеблется от 6 (ВНИИстройполимер) до 24 ч (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко). Это свидетельст­вует о необходимости научно обосновывать режим испы­таний пенопластов строительного назначения как по сте­пени температурно-влажностного воздействия, так и по продолжительности.

Продолжительность испытаний на циклические зна­копеременные температурные воздействия в НИИМос - строе определяли из условия охлаждения образцов до температур ниже 0° С при отсутствии фазовых переходов (сухих образцов) и из условия замораживания образцов при наличии фазовых переходов (увлажненные образ-

Цы). Продолжительность охлаждения сухих и увлажнен­ных образцов пенопластов типа ППУ и ФРП-1 объемной массой 60 кг/м3 и размером 5X5X3 см определяли рас­четом и путем экспериментальных измерений Теплопро­водность сухого полиуретаного пенопласта принимали не зависящей от температуры и равной 0,047 Вт/(м-К). Теплопроводность увлажненного фенольно-резольного пенопласта для той же объемной массы влажностью 1000% в диапазоне —25---------------- Н20°С по эксперименталь­ным данным принимали 0,17—0,2 Вт/(м-К). Коэффи­циент теплообмена — 6 Вт/(м2 К).

Продолжительность охлаждения сухих полиуретано - вых и полистирольных пенопластов от температур +60 до —25° С (рис. 24) составляет соответственно 26 и 22 мин. Продолжительность охлаждения увлажненных пенопластов типа ФРП-1, «Виларес-5» при тех же услови­ях теплообмена равняется 66 и 61 мин, т. е. увеличивает­ся более чем в 2 раза. Продолжительность заморажива­ния пенопластов зависит от их исходного температурно - влажпостного состояния, теплофизических параметров материала, размеров образцов, температуры охлаждаю - 80

Щей среды, коэффициента теплообмена между образца­ми и окружающей средой.

Исходя из расчетов и экспериментальных определений продолжительности охлаждения образцов до задан­ных отрицательных температур (с учетом 2 ч на выдерж­ку) можно полагать, что при воздействиях положитель­ных и отрицательных температур процесс заморажива­ния образцов размером 5X5X5 см при температуре охлаждающей среды — 25° С длится не более 3 ч. Боль­шое влияние на изменение физико-механических свойств пенопластов оказывает замораживание и оттаивание во­ды в порах этого материала. Наиболее отрицательное воздействие на полимерные материалы оказывают повы­шенные температуры. Различную степень влияния поло­жительных и отрицательных температур на пенопласты учитывали при назначении продолжительности отдельных этапов испытаний.

Стойкость полимерных материалов против знакопе­ременных циклических воздействий изучали с помощью климатической камеры «Фейтрон» цо следующему цик-

§—728
лу: 8 ч — подъем температуры до 60° С и относительной влажности воздуха до 98%; 4 ч —снижение температуры до —30° С и выдержка при этих параметрах. Условия воздействия положительных температур (60° С) в тече­ние 8 ч близки экстремальным (значениям температуры и продолжительности ее действия, при которых могут находиться в продолжение суток полимерные утеплите­ли в плоских облегченных металлических и асбестоце - ментных покрытиях в климатической зоне Москвы). При этом максимальную температуру поверхности покрытия определяют с учетом воздействия солнечной радиации. Температурные воздействия на полимерные материалы в наружных (вертикальных) ограждающих конструкци­ях менее интенсивны, чем в плоских покрытиях, поэтому теплоизоляция в них из полимерных материалов нахо­дится в более благоприятных условиях.

Отрицательные температуры в диапазоне от ■—25° С до —30° С практически находятся в пределах расчетных температур наружных ограждений. При этом продолжи­тельность воздействия принята до 3—4 ч, так как отри­цательные температуры в малой степени влияют на со­стояние полимерных материалов. Рекомендуемые циклы испытаний и характер охлаждения образцов, испытывае­мых на знакопеременные воздействия и морозостойкость, показаны на рис. 25.

Для испытаний были отобраны пенопласты ФРП-1, «Виларес-5» и напыляемый ППУ-308Н — по 27 образцов размером 5X5X5 см каждого вида. Образцы подвергали циклическим воздействиям температур как в сухой, так и во влажной средах. После 5, 10, 20 и 40 циклов отби­рали три образца от каждого вида пенопласта и измеря­ли контролируемые параметры. Критерием оценки старе­ния пенопластов были: изменение прочности при сжатии при 10%-ной деформации образцов, изменение их линей­ных размеров, потеря массы и изменение внешнего вида.

Результаты исследований пенопластов (табл. 23) по­казывают, что воздействие знакопеременных температур (—30, +60°С) и повышение влажности воздуха до 98% не оказывает заметного влияния на прочностные свой­ства «сухих» образцов: наблюдаемые отклонения проч­ностных показателей находятся в пределах рассеивания полученных результатов. В водной среде у фенольных пенопластов типа ФРП-1 и «Виларес-5» обнаруживается снижение прочности уже после пяти циклов. Наиболь­шее снижение прочностных показателей наблюдается у «Виларес-5». Потеря массы образцов при испытаниях в камере «Фейтрон» не превышает 5%.

Испытания выявили сложный и разнообразный ха­рактер деформирования пенопластов. В воздушной и па­ровоздушной среде у большинства пенопластов после ис­пытания и сушки при +80° С наблюдалось сокращение линейных размеров. В частности, у Виларес-5 макси­мальная объемная усадка составила 4,8%, у ФРП-1, па - оборот, установлены остаточные деформации расшире­ния, которые после 40 циклов достигали 2,4%. Интенсив­ное развитие усадочных деформаций у фенолформаль - дегидных пенопластов типа ФРП-1 происходило при бо­лее высоких температурах. В водной среде у большинст­ва испытуемых образцов наблюдалось увеличение линей­ных размеров за счет набухания полимерной основы. Не­которые пенопласты в водной среде вслед за деформа­циями расширения имели деформации усадки. По-види­мому, усадочные явления связаны с разрушением полимерной основы материала. Так, например, испыта­ния пенопласта «Виларес-5» показали, что в пределах 20 циклов в нем проявляются деформации расширения без видимых признаков разрушения, но наблюдаются и деформации усадки, снижение прочности образцов при 10%-ном сжатии, на одном образце появились трещины.

Внешний вид фенолформальдегидных образцов так­же изменился: на полиуретановых пенопластах, находив­шихся при испытаниях в жестяных ванночках с водой, появились «ржавые» пятна.

Морозостойкость пенопластов изучали на фенольно- резольном пенопласте ФРП-1 объемной массой 36 кг/м3, перлитопластбетоне ППБ объемной массой 50 и 150 кг/м3 и фенолформальдегидном пенопласте ФФ объемной мас­сой 150—180 кг/м3. Провели 25 циклов попеременного замораживания-оттаивания. Испытания (табл. 24) по­казали, что в процессе замораживания-оттаивания об­разцов наиболее существенными признаками разруше­ния были изменение их внешнего вида (появление за первые 10 циклов раковин, расслоений, выкрашиваний углов) и потеря массы на 10% и более. Изменение проч­ностных показателей за указанный период испытаний для всех пенопластов не превышало 10%.

Сопоставление результатов испытаний образцов на морозостойкость и старение в камере «Фейтрон» показа-

Т а о л и ц а 24. Результаты испытаний фенольно-резольных пенопластов на морозостойкость

Ч со SC я в в

Изменение внешнего вида

Р с

Ло, что прочностные характеристики их вследствие воз­действия повышенных температур изменяются в боль­шей степени, чем масса. Эти результаты корреспондиру­ются с данными ЦНИИЭП жилища, согласно которым потеря прочности на сжатие пенопласта ФРП-1, выдер­жавшею 75 циклов испытаний на морозостойкость с пе­репадом температур от —40 до - f40uC, составляет 13%, потеря прочности на разрыв — 8%, снижение удельной ударной вязкости — 6%-

Интерес представляют результаты циклических тем­пературных воздействий в климатической камере «Кюль - Автомат» на образцы полимерных материалов больших

Размеров (20X20X5 ем), при —30° С в течение 8 ч и 25° С — 1G ч (габл. 25).

Пенопласты в воздушной и паровоздушной среде об­ладают достаточно высокой стойкостью после 100 циклов замораживания-оттаивания, в водной среде (условия ис­пытания жесткие) изменение состояния образцов наблю­дается раньше: для ФРП-5 до 25 циклов, для других пе­нопластов после 75 циклов.

В процессе испытаний определяли теплопроводность пенопластов после знакопеременных температурных воз­действий на них в различных средах. С увеличением чис­ла циклов воздействия, как видно из табл. 26, теплопро­водность пенопластов повышается и несколько колеблет­ся плотность.

Таким образом, приведенные данные позволяют:

1) отметить высокую стойкость различных типов пе­нопластов против циклических знакопеременных темпе­ратурных и влажностных воздействий и достаточно вы­сокую их морозостойкость (кроме ФРП);

2) рекомендовать для испытаний пенопластов строи­тельного назначения на знакопеременные воздействия температур обоснованный для московских климатичес­ких условий цикл со сменяющимся воздействием повы­шенных положительных (60° С) и отрицательных (—30° С) температур продолжительностью соответствен­но 8 и 4 ч (размер образцов 5X5X5 ем). Морозостой­кость увлажненных образцов размером 5X5X5 см ре­комендуется испытывать по следующему циклу: 3 ч — замораживание образцов в камере при температуре от —25° С до —30° С, 3 ч оттаивание в воде при комнатной температуре. При испытании сухих образцов тех же размеров продолжительность замораживания можно уменьшить.

Для теплотехнических расчетов ограждающих конст­рукций теплопроводность и паропроницаемость полимер­ных теплоизоляционных материалов на основании обоб­щения опытных и лабораторных данных рекомендуется назначать в соответствии с данными табл. 27.

Опыт применения пенопластов

Полиуретановые и полистирольные пенопласты име­ют высокие теплоизолирующие свойства и достаточно долговечны. Но их широкое применение в строительстве, особенно полиуретановых пенопластов, сдерживается дефицитностью и повышенной стоимостью исходного сырья. Фенольно-резольные пенопласты отличаются от других тем, что исходные компоненты доступны и имеют относительно невысокую стоимость, а также технологич­ностью и повышенной по сравнению с другими огнестой­костью. Однако как утеплитель фенольные пенопласты

Имеют недостаточную прочность и повышенною воспри­имчивость к влажностным воздействиям.

Первым и наиболее известным примером использова­ния ФГП в качестве утеплителя металлических стеэовых конструкций является его применение при строительстве обогатительной фабрики в г. Якутске. Опыт использова­ния и эксплуатации таких конструкций в настоящее вре­мя оценивается положительно. С 1971 по 1974 г. на ДСК-3 в Москве был организован выпуск панелей пере­крытий для чердачных помешений домов серии 11-57 с утеплителем из ФРП-1. За эю время комбинат построил около двухсот домов.

Конструкция чердачных перекрытий с теплоизоляци­ей из ФРП состоит из несущей сплошной железобетонной плиты толщиной 14 см, утеплителя ФРП-1 толщиной 8 см, двух парогидропзоляционных слоев пергамина и иементно-пссчаной стяжки — 2.5 см. Цементно-песчаная стяжка обеспечивает необходимую жесткость конструк - нии и защищает фенольно-резольный пенопласт от про - давлпвапий при воздействии па него нагрузки. Цемент­ную стяжку укладывают в построечных условиях, все остальные операции по изготовлению чердачною пере­крытия выполняют непосредственно па ДС1.

Для выявления особенностей влажностного режима и состояния утеплителя в чердачных перекрытиях были проведены натурные инструментально-визуальные обсле­дования в конце периода вяагонакопления пяти одинако­во ориентированных жилых дежов серии II-57 со сроками эксплуатации от полугода до четырех лет. Кровлю вскрывали два раза (весной и осенью) по средней про­дольной оси домов, а пробы для определения влажности отбирали по высоте утеплителя через каждые 2—3 см.

Объемная масса фенолыю-резольного повопласта в конструкциях чердаков составила 45—70 кг/м3, что удов­летворяет требованиям технических условий. Влажность утеплителя в конце периода влагонакопдення в раз­личных домах оказалась весьма неодинаковой: в домах первого года эксплуатации — от 200 до 500%, а в домах, эксплуатируемых 2,5—3 г., —от 4 до 32%. Большая влажность утеплителя характерна только для домов пер­вого года эксплуатации. Вскрытие конструкции перекры­тий чердаков показало также, что в большинстве домов толщина цементной стяжки превышает проектную и сос­тавляет от 3 до 11 см. Число укладываемых слоев пер­гамина также различно: от 1 до 4. Вскрытия, произведен­ные в тех же домах в конце периода влагоудаления (сен­тябрь), показали, что влажностные показатели утеплите­ля значительно улучшились: влажность ФРП-1 во всех домах снизилась и не превышала 19%. Это свидетельст­вует об интенсивном высыхании утеплителя ФРП-1 в ве - сенне-осенний период, что можно объяснить благоприят­ными климатическими условиями весны — лета 1975 г.

Наблюдения за состоянием фенольно-резольного пе­нопласта в наружных ограждающих конструкциях сви­детельствуют о том, что этот утеплитель вполне может быть применен в чердачных перекрытиях жилых зданий в Москве и в других более сухих климатических зонах. Чтобы создать для него нормальный влажностный ре­жим в первые годы эксплуатации зданий, необходимо обеспечить его защиту от увлажнения дождевой влагой при складировании, транспортировании и монтаже пере­крытий.

Проводятся опытные работы по применению плит ФРП, обернутых в процессе их изготовления крафт-бу - магой, в панелях наружных стен 16-этажных домов, воз­водимых ДСК-1. Влажностный режим ФРП в изготов­ленных трехслойных панелях в основном благоприятен. Накопленные экспериментальные данные позволяют ре­комендовать плиты ФРП с оберткой из крафт-бумаги для применения в наружных конструкциях зданий с нор­мальным температурно-влажностным режимом эксплуа­тации. 1

Особенно эффективно использование фенольно-ре - зольных пенопластов для теплоизоляции тепловых агре­гатов, трубопроводов и других аналогичных конструкций с температурами до 160—170° С в сухих условиях, так как в этих случаях пенопласт не подвергается влажност - ным воздействиям. С 1973 г. на ДСК-3 организовано про­изводство теплоизоляции из ФРП для труб отопления диаметром от 20 до 76 мм, длиной от 1500 до 4500 мм с фасонными элементами толщиной от 20 до 50 мм.

Технология устройства теплоизоляции из ФРП-1 для труб проста: составляют композиционную смесь ФРП-1, перемешивают ее и заливают в разъемную металличес­кую форму. При изготовлении прямых участков труб композицию ФРП-1 наносят непосредственно на трубо­проводы. Теплоизоляцию для углов, поворотов труб изго­товляют в виде скорлуп и наносят на специальную фор­му — трубу. Пенопласт в полученных формах в течение 1—2 мин затвердевает, затем трубы и скорлупы распа - лубливают и покрывают слоем латекса и мешковиной. Теплоизолируемые трубопроводы и скорлупы из ФРП-1 комплектуют в зависимости от числа секций дома.

Для выявления эффективности такой теплоизоляции труб отопления в лабораторных и натурных условиях проведены комплексные исследования долговечности фе - нольно-резольного пенопласта и его основных показате< лей, а также выполнены расчеты теплопотерь труб с теп­лоизоляцией из ФРП-1. Испытаниям подвергали образцы, выпиленные из теплоизоляции новых труб, отобранных с мест складирования.

Визуальное обследование микроструктуры испытуе­мых образцов показало, что пенопласт ФРП-1 имеет рав­номерную мелкопористую структуру и по внешнему виду выгодно отличается от пенопласта ФРП-1, используемо­го в качестве утеплителя чердачных перекрытий. Резуль­таты испытаний выявили высокие физико-механические показатели теплоизоляции из фенольно-резольного пено­пласта для трубопроводов. Объемная масса ФРП-1 на трубах отопления составляет от 75 до 110 кг/м3, водопо­глощение— 270—670% по массе и 22—72% по объему, условный предел прочности, при сжатии соответствую­щий 10%-ной деформации образцов—(1,02—2,25) X ХЮ5 Па. Испытание на морозостойкость проводили на образцах, выпиленных из прямолинейных участков труб и скорлуп. После 10 циклов замораживания-оттаивания наблюдалось шелушение и образование небольших ра­ковин, после 15 циклов состояние образцов не изменилось, потеря массы образцов составляла в среднем 15,8% • Комплексные испытания исследуемой теплоизоляции из ФРП-1 для трубопроводов отопления показали, что этот материал имеет достаточную плотность, прочность и мо­розостойкость.

Теплопотери горячих трубопроводов с изоляцией из ФРП-1, проходящих на чердаках, определяли по темпе­ратурным полям сечения трубопровода, затем сопостав­ляли с натурными измерениями. Результаты определе­ния теплопотерь обратных труб диаметром 27 и 76 мм в зависимости от температуры воздуха на чердаке в ото­пительный период показали, что теплопотери обратных трубопроводов с теплоизоляцией принятой толщины в три раза меньше максимально допустимых нормативных значений. Для проверки этих данных были проведены натурные теплотехнические испытания труб с теплоизо­ляцией из ФРП-1, проложенных в чердачных помещени­ях домов серии II-57 в конце первого отопительного пе­риода их эксплуатации. Измеренные тепловые потоки на трубах диаметром 27 и 76 мм составляли соответственно 10 и 15 Вт/м2 против максимально допустимых теплопо­терь при этих же условиях (35—45 Вт/м2). Таким обра­зом, натурные испытания труб полностью подтвердили результаты теплотехнических расчетов.

Натурные обследования состояния теплоизоляции из пенопластов ФРП-1 на трубопроводах отопления, прохо­дящих на чердаках, показали, что состояние теплоизо­ляции и качество ее выполнения хорошие, разрушения теплоизоляции визуально не обнаружено. Влажность теплоизоляции в период отопительного сезона не превы­шала 8%. Среднее значение теплопроводности по дан­ным измерений тепловых потоков и температур на вну­тренней и наружной поверхностях изоляции составило 0,05 Вт/(м-К).

Из сказанного следует, что использование пеноплас­тов ФРП для теплоизоляции трубопроводов целесообраз­но, так как позволяет не только снизить трудоемкость работ, но и получить значительное снижение теплопо­терь трубопроводов.

Накопленный опыт применения пенопластов в строи­тельстве, а также результаты исследования их свойств позволяют определить варианты их наиболее рациональ­ного использования.

Полистирольные и полиуретановые пенопласты, пер- литопластбетон характеризуются стойкостью к знакопе­ременным температурным воздействиям, низкой объем­ной массой, высокими теплоизолирующими свойствами и достаточными прочностными характеристиками. Эти материалы можно применять в качестве теплоизоляции в наружных ограждающих конструкциях.

Перлитопластбетоны (ППБ с ФА и ППБ без ФА) це­лесообразно применять в трехслойных панелях с фактур­ными бетонными слоями, в легких навесных панелях с обшивками из алюминия и асбестоцемента.

Полистирольные пенопласты могут быть использова­ны без всякого ограничения в наружных ограждающих конструкциях, не требующих термообработки, в частно­сти в панелях из асбестоцемента, из сборных железоое - топпых скорлуп и др ; в совмещенных покрытиях жилых, общественных и промышленных зданий в сочетании с железобетоном, асбестоцементом и профилированными металлическими листами; в конструкциях наружных стен холодильников, овощехранилищ и других неотап­ливаемых зданий; для заделки стыков в жилых, общест­венных и промышленных зданиях с нормальным темпе­ратур но-влажностным режимом.

Для трехслойных панелей с утеплителем из полисти- рольного пенопласта при тепловой обработке конструк­ции и в эксплуатации ие допускается длительное воз­действие температур выше 75е С. При изготовлении па­нелей температура на поверхности утеплителя может быть до 85° С в течение не более 0,5 ч

Фенольно-резольные пенопласты ФРП-1 и ФРП-5 ха­рактеризуются повышенной теплостойкостью (до 170° С) и могут быть успешно использованы для теплоизоляции ограждений, трубопроводов, тепловых агрегатов и др. Однако в связи с высокой способностью к водоногло - щению и сорбции наиболее рационально их применение для теплоизоляции горячих трубопроводов в чердачных и в подвальных помещениях. Эти материалы могут слу­жить также теплоизоляцией чердачных перекрытий и в трехслойных нанелях зданий с нормальными темпера - турно-влажностными условиями.