Современное представление о свойствах пенополистирола

Технология
Современное представление о свойствах пенополистирола

Мақала авторы: Убиштаева Бекзада Бекболатовна
Жұмыс орны: ЕНУ им.Л.Н.Гумилева
Лауазымы: Магистрант
Порталға жариялану мерзімі: 21.06.2016


Общеизвестно, что строительные материалы и изделия на основе пенополистирола обладают рядом характерных свойств: это малая плотность, достаточная механическая прочность, небольшая величина водопоглощения
и гигроскопичности, а также низкая теплопроводность [1]. По
этим показателям они превосходят большинство теплоизоляционных материалов природного и искусственного происхождения.

Несмотря на то, что на сегодняшний день полимерные энергоэффективные материалы по теплозащитным свойствам не имеют аналогов, отсутствуют исследования в области долговечности и установлении гарантированного срока службы ограждающих конструкций, теплоизоляцией в которых служит пенопласт на основе полистирола [2]. Результаты обследований зданий с наружными стенами, утепленными пенополистиролом, показывают, что этот теплоизоляционный материал имеет ряд физических и
химических особенностей, которые не учитываются проектировщиками,
строителями и эксплуатационными службами зданий и сооружений. В результате этого наша страна терпит крупные материальные издержки [3].

Возникает вопрос о целесообразности его использования в стройиндустрии в качестве многослойных изделий подобного типа, так как гарантированный срок эксплуатации составляющих их материалов не однозначен. Например, срок службы бетонных и железобетонных конструкций, из которых
воздвигают здания жилищного назначения, составляет не менее 50 лет, а долговечность теплоизолирующей прослойки из органического материала на основе полистирола, по мнению многих исследователей [4] — 5-7 лет.
Кроме этого из-за разности долговечности бетона и полистирола могут существенно изменяться теплофизические свойства слоистых конструкций.

Официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует [3]. Основным препятствием в ее разработке является неординарное поведение пенополистирола в условиях эксплуатации. Стабильность
его теплофизических характеристик во времени в большой степени зависит
от технологии изготовления и совместимости с другими строительными материалами в конструкциях стен и покрытий [1]. Необходимо учитывать
воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола.

К основным физическим параметрам, влияющим на изменение долговечности пенополистирольных плит в конструкциях стен, относятся теплопроводность, водопоглощение, сорбционные свойства, прочность и усадка. Из химических свойств — улетучивание из пенополистирольных плит компонентов и продуктов их взаимодействия, приводящее к деструкции и старению материала [3,4].

Известно, что объем пор в пенополистироле составляет 90-98%, а значит, доминирующую роль в его теплопроводности составляет теплопроводность газа [3]. Газ со временем улетучивается и освобожденный объем восполняется воздухом, что приводит к повышению теплопроводности пенополистирола.

На сегодняшний момент отсутствуют результаты исследований теплофизических свойств пенополистирольных плит в наружных ограждающих конструкциях зданий с повышенным температурно-влажностным режимом в процессе длительной эксплуатации [5]. Не установлено влияние материалов наружных кирпичных и бетонных лицевых слоев на влажностное состояние, теплопроводность и долговечность пенополистирольных плит [6].
В нормативных документах по технической эксплуатации зданий не отражены специфические свойства пенополистирола, которые необходимо учитывать, чтобы избежать ускорения процесса его деструкции после проведения текущего и капитального ремонтов.

Малоизученным остается вопрос экологической и пожарной безопасности данных материалов [4]. Так, при взаимодействии поверхности пенополистирола с кислородом атмосферного воздуха, скорость его окисления возрастает, что свидетельствует о высокой степени его пожароопасности и негативном воздействии продуктов горения на экологическое
состояние атмосферы. Экологическая опасность пенопластов следует также
из возможности их окислительной деструкции, чему способствует его
высокая удельная поверхность.

При окислительной деструкции полистирольных материалов выделяются, кроме этого, различные продукты, преимущественно органического происхождения. Возможность оценить долговечность, а также экологическую пригодность и пожаробезопасность таких конструкций позволит обоснованно подходить к выбору теплоизоляционных материалов при проектировании и возведении зданий различных классов и назначения.

Многообразие факторов, влияющих на эксплуатационные свойства пенополистирольных плит в конструкции, усложняет задачу принятия критериев, которые необходимо использовать для моделирования физических воздействий при испытаниях на долговечность [3,4]. Они с достаточной степенью точности должны предсказать частичную или полную деструкцию
и снижение теплозащитных качеств пенополистирола в условиях эксплуатации. Большинством специалистов используется для этой
цели критерий морозостойкости по аналогии с кирпичом и бетоном.

Список использованных источников:

1 Егорова, Е.И. Основы технологии полистирольных пластиков/
Е.И. Егорова, В.Б. Коптенармусов. — СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005 г.

2 Бек-Булатов, А.И. Пенополистирол — история создания и долговечность
[Текст] / А.И. Бек-Булатов // Строительные материалы. — 2010. — №3.

3 Ананьев, А.А. Долговечность и теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций, утепленных пенополистиролом/А.А. Ананьев, Т.Н. Гоняева, А.И. Ананьев// Сборник докладов VII Научно-практичной конференции НИИСФ. — М.: НИИСФ, 2002 г.

4 Баталин, Б.С. Эксплуатационные свойства пенополистирола вызывают
опасения / Б.С. Баталин, Л.Д. Евсеев // Строительные материалы. — 2009. -
№10.

5 Ананьев, А.И. Эксплуатационные свойства наружных стен из лицевого
керамического кирпича и бетона, утепленных пенополистиролом [Электронный ресурс] / А.И. Ананьев, Г.Я. Дуденкова, А.А. Ананьев// Информационно-выставочная служба МГСУ-МИСИ. Режим доступа: URL:
http://expo.mgsu.ru/.

6 Зайцев, А.Г. Эксплуатационная долговечность полимерных строительных материалов в сборном домостроении/А.Г. Зайцев. — М.: Изд-во литер, по строительству, 1972. — 167 с.: ил.

Конкурстар мен олимпиадалар - https://talimger.kz

Республикалық қашықтық олимпиадалар — http://clever.zti.kz

Республикалық конкурстар, курстар, конференциялар мен олимпиадалар — https://ukz.kz

Конкурстар, конференциялар және олимпиадалар — https://tarim.kz

Халықаралық семинарлар, олимпиадалар мен конкурстар — https://mriks.ru

Халықаралық педагогтар ассоциациясы - https://iae.su

Конкурстар мен олимпиадалар - https://kzu.kz