Jedním z univerzálních tepelně izolačních materiálů lze nazvat pěnový polystyren, který se používá pro různé typy prací. Někteří lidé to mylně považují za krátkodobé a škodlivé, ale ve skutečnosti se vše ukáže jako úplně špatně. Životnost pěnového polystyrenu je ovlivněna různými parametry, ale jejich vliv není zdaleka tak škodlivý, jak se běžně soudí. Pěnové desky mají potřebnou tuhost, odolnost proti vlhkosti, teplotě a korozi. Nejsou náchylné k hnilobě, která je tak důležitá při izolaci dřevěných povrchů. Jedinou nevýhodou, kterou je třeba poznamenat, je křehkost materiálu. Během provozu je třeba dbát na to, aby nedošlo k poškození desek. Tato okolnost nemůže prokázat skutečnost, že životnost pěnového plastu je krátká.
Izolační stěny s pěnovým plastem je dlouhodobě ochrání před vlhkostí, chladem a korozí.
Obsah
- Typy pěny a údaje o výkonu
- Hnití a smršťování
- Limitní parametry
- Odolnost proti opotřebení
- Srovnávací charakteristiky životnosti izolačních materiálů
- Jak dlouho tedy pěnový plast „žije“?
Typy pěny a údaje o výkonu
Pro práci se používá izolace na bázi pěny, ne všechny jsou deskové. Jejich životnost a podmínky jsou různé. Jsou známy následující typy tepelných izolátorů:
Tabulka charakteristik různých druhů pěn.
- PSB-S-15 je materiál s nízkou hustotou, který lze použít pro izolaci střech mezi krokvemi, kde není vyžadována vysoká mechanická pevnost.
- PSB-S-25 je univerzální pěnový plast, který se nejčastěji používá pro práci. Je odolný proti vlhkosti, používá se k zateplení fasád, podlah, vnitřních stěn, půd, balkónů, tzn. Rozsah použití je široký. Životnost tohoto materiálu je dlouhá a provozní podmínky nejsou tak náročné.
- PSB-S-35 je odolný materiál, který se používá pro hydroizolaci a izolaci základů, když je potřeba zabránit vzdouvání půdy. Používá se za nejnepříznivějších podmínek, životnost je značná, stabilita také.
- PSB-S-50 má vysokou mechanickou pevnost, odolnost izolace vůči různým typům vlivů je nejlepší. Rychlost stárnutí je nízká.
Polystyrenová pěna je k dispozici v následujících typech:
Srovnávací tabulka pěnového polystyrenu a pěnového polystyrenu.
-
Polystyren, tzn. nelisovaný a lisovaný materiál, který má vysoké výkonové vlastnosti. K dispozici ve formě desek, vhodné pro práci.
Hnití a smršťování
Schéma tepelné vodivosti a tloušťky materiálů.
Pro izolaci se doporučuje použít polystyrenovou pěnu, protože nepodléhá hnilobě. Nebojí se plísní, hub atd., hmyz nemůže poškodit povrch izolace. I při delším působení vody ji pěnový polystyren neabsorbuje, netvoří se na ní vlhké skvrny, což znamená, že nebudou plísně. To vše je důležité pro izolaci domu, protože životnost izolátorů se výrazně zvyšuje, což znamená, že nebudou nutné opravy.
Jakýkoli stavební materiál je v průběhu času náchylný k takzvanému smrštění, ani kov tomu není imunní. To se děje pod vlivem periodicky nebo neustále se opakujících různých zatížení, kvůli kterým se izolace nebo jiný materiál začíná prohýbat a ztrácet tvar.
Speciální testy Wöhlera ukazují, že pěnová izolace je méně náchylná ke smršťování než jiné materiály. Neztrácí tvar, nelepí se ani se nepropadává. To je důležité vzít v úvahu, protože dutiny a jiné defekty otevírají cestu tepelným ztrátám. Například koláče z minerální vlny v průběhu času, vzduchové dutiny se objevují, což negativně ovlivňuje tepelně izolační vlastnosti.
Limitní parametry
Charakteristika tepelně izolačních materiálů.
Životnost do značné míry závisí na tom, jaké podmínky materiál při používání vydrží. Tyto indikátory jsou určeny fyzikálními vlastnostmi, chemickými vlastnostmi a odolností vůči mechanickému zatížení. Je třeba poznamenat, že pěnový polystyren je zcela neovlivňován agresivním prostředím betonu, omítky, sádry, vápna a dalších stavebních malt, které se při práci používají. A mechanickou pevnost obvykle zvyšuje speciální opláštění, životnost se zvyšuje ochranou takových desek překližkou a dřevotřískou. Materiál je uzavřen v plášti, kde může dokonale plnit své vlastnosti, aniž by byl vůbec vystaven negativnímu zatížení. To je důležité, protože rázové zatížení může být pro pěnu kritické. Ne každý typ je na ně náchylný, ale běžné deskové materiály se mohou zhroutit.
Odolnost proti opotřebení
Je třeba dbát na to, jak moc materiál odolává opotřebení. Výrobci obvykle nezávisle provádějí nezbytný výzkum, který zahrnuje testy odolnosti vůči určitým typům zatížení. Takové opotřebení může být spojeno s různými parametry. Nejčastějšími příčinami jsou teplota, vlhkost a agresivní látky. Získané výsledky umožňují dospět k závěru, že po celou dobu životnosti a i déle se na pěnových deskách neobjevují známky opotřebení. Tyto lhůty jsou 20-50 let v závislosti na druhu a druhu materiálu. Takové podmínky jsou zcela dostatečné k provedení vysoce kvalitního opláštění vnějších a vnitřních stěn domu, střechy, podkroví a základů, kde lze jako hydroizolaci použít pěnový polystyren.
Srovnávací charakteristiky životnosti izolačních materiálů
Chcete-li vybrat nejodolnější materiál, musíte nejprve porovnat životnost, která odlišuje pěnový polystyren a další typy oblíbených tepelných izolátorů. To lze provést na příkladu zateplení fasády budovy.
Vlastnosti izolace z minerální vlny.
- Stav vrstvy omítky nanesené na povrchu je zničen přibližně po 400 cyklech.
- Pokles indikátorů tepelné ochrany po 700 cyklech. Po této době se omítka zcela drolí, není zde žádná ochranná vrstva.
- Stav vrstvy omítky nanesené na vrchu je zničen po přibližně 700 cyklech, je pozorována delaminace a pletivo hnije.
- Pokles indikátorů tepelné ochrany po 700 cyklech.
- Životnost před většími opravami povrchu je cca 20 let.
Desky z minerální vlny a jejich servis:
- Stav vrstvy omítky nanesené na povrchu je zničen přibližně po 500 cyklech.
- Pokles indikátorů tepelné ochrany po 700 cyklech.
- Životnost před většími opravami povrchu je cca 20 let.
Jaký závěr lze z uvedených údajů vyvodit? Vše závisí na tom, jaký typ pěny se pro práci používá. Trvanlivost závisí na typu materiálu a na tom, jak dobře splňuje všechny požadavky na určitou práci. Je třeba mít na paměti, že uvedených 700 odmrazovacích cyklů během provozu odpovídá přibližně 50 letům.
I ten nejlevnější pěnový polystyren má vynikající bezpečnostní vlastnosti.
Pěna od neznámého výrobce vydrží mnohem méně, na to je třeba pamatovat při výběru.
Jak dlouho pěna vydrží? Mnoho lidí se mylně domnívá, že tento typ tepelného izolátoru je slabý a snadno se zničí. Ve skutečnosti tomu tak není, pěnové plasty dokonale odolávají mnoha typům nárazů. Jsou odolné proti vlhkosti, rozmrazování a mrazu v zimě, i když silný úder může desku rozbít. Za tímto účelem je však vyroben ochranný plášť, který zabraňuje snadnému zhroucení desky a zajišťuje dlouhou dobu provozu.
Člověk, který něco kupuje, se vždy zajímá o jeho kvalitu. Dobrá kvalita obvykle určuje životnost nákupu. Při nákupu oblečení například rozumně odhadne, jak dlouho vydrží – od jedné sezóny až po několik let. Pak prostě vyjde z módy, zchátrá nebo bude potřeba opravit. Při výběru dokončovacích materiálů pro renovaci člověk také předpokládá, že nevydrží věčně a jednou je prostě budete chtít změnit. Při nákupu jsou ale věci, u kterých nás zajímá pouze jejich životnost. Myslím, že je nepravděpodobné, že si někdo bude chtít koupit novou vrtačku nebo sekačku na trávu pro svůj domov jen proto, že ty staré vyšly z módy. Nebo podle stejného principu vyměňte čerpadlo ve vlastní kotelně. Navíc si přejeme, aby takové věci fungovaly navždy! Bohužel to není možné. Přitom ani úplné zhroucení takových mechanismů není spojeno s velkými obtížemi při jejich nahrazení. Existují však materiály, které se poměrně obtížně mění, pokud ztratí své vlastnosti, a zpravidla to bude spojeno s vysokými náklady.
Zde s vámi budeme mluvit o trvanlivosti izolace. Zejména izolace neextrudovanou, expandovanou polystyrenovou pěnou, nebo jak to obvykle nazýváme – polystyrenovou pěnou. Extrudovaný pěnový polystyren jako izolaci stěn v současné době neuvažujeme z řady důvodů, které v tomto článku neuvedeme. O životnosti minerálních desek bylo napsáno mnoho, ale pro pěnový polystyren je obtížné najít nějaké výsledky seriózního výzkumu.
Při stavbě domu člověk doufá ve spolehlivost toho, co staví. Chce, aby jeho děti a vnoučata používali výtvor jeho rukou, a to co nejdéle, bez zbytečných oprav.
V Rusku jsou nyní domy zateplené. A ne proto, že se to stalo přijatým, ale proto, že je to nutné. Jsou zde ekonomické výhody i komfort. Izolace je zpravidla umístěna uvnitř, ve vrstvě. V monolitické konstrukci pro izolaci je pěnový polystyren umístěn mezi různé bloky a lícové cihly. V soukromé, nízkopodlažní bytové výstavbě se na ni po vhodné přípravě a položení speciální výztužné sítě nanese omítka, čímž se vytvoří tzv. „mokrá“ fasáda. Konstrukce ze supích nebo sendvičových panelů zahrnuje pokládání pěnového plastu ve fázi jejich výroby, kdy je vrstva expandovaného polystyrenu upevněna mezi desky OSB nebo lakované válcované oceli lepením. Obecně platí, že téměř vždy je jakákoli izolace chráněna ve vrstvě. Minslab se například bojí vlhkosti a poté, co se dostane dovnitř, stane se nepoužitelným jako izolace, takže musí být spolehlivě chráněn před srážkami. Na pěnový plast mají malý vliv, ale jednou z jeho mála nevýhod je, že se bojí slunce, přesněji ultrafialového záření.
Obecně je jasné, že s ohledem na nepřístupnost umístění izolace nebude její výměna při ztrátě nízké tepelné vodivosti a mechanické pevnosti jednoduchá a někdy téměř nemožná. Například v případě výstavby pomocí sip nebo sendvičových panelů to bude v podstatě ekvivalentní nové výstavbě.
Jak dlouho tedy pěnový plast „žije“?
Jeden z autorů si touto otázkou lámal hlavu poprvé, když byl v roce 2004 přítomen demolici starého „přívěsu“ k přechodnému pobytu stavebních dělníků. Při odtržení obkladové desky byl ve vnitřním prostoru pěnový polystyren většinou ve stavu pěnového granulátu, nijak k sobě nepřipevněného. O tepelné odolnosti takového domu nemůžeme ani mluvit.
Tento příklad ale nijak nereflektuje trvanlivost pěnového polystyrenu jako materiálu, spíše vypovídá o nepoctivosti některých výrobců, jejich porušování technologického postupu, kvality surovin, procenta přidaných druhotných surovin v výroba produktů a další faktory. Navzdory své zdánlivé jednoduchosti má výroba pěny mnoho profesionálních jemností.
Nebudeme zde mluvit o správné volbě značky pěny pro konkrétní typ izolace a nebudeme rozebírat různé výrobce. Ve výchozím nastavení budeme hovořit o polystyrenové pěně vyrobené v souladu se všemi požadavky GOST.
Polystyrenová pěna je relativně nový materiál ve stavebnictví. Od objevu materiálu, který nazval styren v roce 1831 francouzským fyzikem Bonastrem, do zahájení průmyslové výroby pěnového polystyrenu v roce 1937 uplynulo téměř sto let. V SSSR začala jeho výroba lisovací metodou v roce 1939. Za vzhled expandované polystyrenové pěny, kterou nyní nazýváme „pěnový plast“, vděčíme koncernu BASF, který si v roce 1949 patentoval metodu pěnového polystyrenu. V roce 1951 zahájil BASF průmyslovou výrobu tepelně izolačního materiálu pod značkou Styropor, který se vyrábí dodnes. A v roce 1958 byla v SSSR zvládnuta výroba bezlisovaného expandovaného polystyrenu (PSB).
To znamená, že historie zateplování domů pěnovým polystyrenem nesahá ani sto let zpět.
V laboratorních podmínkách pomocí různých testů můžeme samozřejmě vyvozovat závěry o odolnosti materiálu. Ale člověk se chce vždycky dotknout rukama, v jakém stavu bude tento list pěnového plastu řekněme za 10,20,30, 1986, 31 let? To lze pochopit, pokud odstraníte tento list z nějaké staré, izolované konstrukce. Což BASF opět udělal. V roce 20 odstranili zaměstnanci koncernu z ploché střechy své výrobní budovy v Ludwigshafenu, instalované o 20 let dříve, plechy o rozměrech 411×86 cm. Mnichovský výzkumný ústav tepelných izolací je prozkoumal a dal závěr číslo 07.11.86/XNUMX ze dne XNUMX. listopadu XNUMX, z něhož vyplývá, že:
– za 31 let nedošlo k žádné nevratné změně rozměrů desek, například v důsledku smrštění nebo stlačení.
– desky neměly žádné známky, které by naznačovaly změny, ke kterým došlo od instalace.
– na okrajích desek nebyla pozorována žádná deformace, sedání nebo změna délky.
Obr. 1. Odstranění fragmentu plechu z ploché střechy. Obr.2. Extrahovaný fragment listu.
Na základě výsledků kontrolní prohlídky lze považovat stav desek pěnového polystyrenu bez jakýchkoliv omezení za velmi dobrý.
Desky z pěnového polystyrenu, používané jako tepelně izolační vrstva v nevětraných plochých střechách, si plně zachovaly své spotřebitelské vlastnosti i 31 let po instalaci. Je třeba vzít v úvahu, že hydroizolační vrstva položená na tepelně izolační vrstvu nebyla chráněna ani štěrkovým zásypem, ani deskovou podlahou, v důsledku čehož byla tepelně izolační vrstva vystavena dodatečnému tepelnému zatížení.
Z výše uvedeného usuzujeme: na 31 let to určitě bude stačit!
Ale 31 let není dlouhá doba, zvláště pro naše občany, kteří si v poslední době zvykli budovat nejen sila na odpalování raket, ale i vlastní obydlí, důkladně a dlouhodobě. A navíc Německo není Rusko, klima je tam mírnější a nejsou tam tak vysoké teplotní rozdíly jako u nás. Kde jsou naše takříkajíc domácí výzkumy materiálu?
V laboratoři NIISF (Výzkumný ústav stavební fyziky)
testovaná polystyrenová pěna styropor (obchodní název pro expandovaný polystyren), napěněná a blokovaná z granulí suroviny BASF, pro dlouhou životnost.
Správně usoudili, že nejnebezpečnějšími obdobími pro materiál jsou období přechodů teploty vzduchu přes nulu, protože při těchto přechodech dochází ke změnám fázového stavu vlhkosti v pórech konstrukčních materiálů. To vede ke změně fyzikálních, mechanických a termofyzikálních charakteristik pěny.
Zvažovaly se klimatické podmínky středního Ruska. K většině teplotních výkyvů, které překračují nulu, dochází zpravidla v podzimním a jarním období. Na základě meteorologických dat byla stanovena amplituda teplotních výkyvů v těchto přechodných obdobích a průměrná roční hodnota těchto období. Analyzována byla teplotní data s charakteristikou jejího nepřetržitého trvání nad nebo pod nulou a rychlostí jejího kolísání. Spočítali jsme, kolik cyklů vystavení vzorkům strukturních fragmentů v klimatické komoře s následným uchováním ve vodě odpovídá jednomu roku provozu tepelně izolační vrstvy v konstrukcích v podmínkách středního Ruska. Níže uvádíme denní cyklus dopadů na materiál na základě výsledků tohoto výpočtu.
Začátkem denního koloběhu vlivů je pokles teploty na minus 40⁰C rychlostí asi 60 stupňů/hod; expozice při teplotě minus 40 °C po dobu 1 hodiny;
nárůst teploty z minus 40 °C na plus 40 °C rychlostí 53 stupňů/hodinu; expozice při teplotě plus 40 °C po dobu 1 hodiny; pokles teploty na minus 40 °C rychlostí asi 50 stupňů/hodinu; expozice při teplotě minus 40 °C po dobu 1 hodiny; zvýšení teploty z minus 40 °C na plus 20 °C rychlostí 60 stupňů/hod. Po skončení cyklu byly vzorky uchovávány ve vodě po dobu 16 hodin.
Celkem bylo provedeno 80 takových zkušebních cyklů na vzorcích desek z pěnového polystyrenu o hustotě 19 kg/m3.
Po dokončení zkoušek fragmentů desky, fyzikální a mechanické
charakteristiky vzorků a porovnání těchto údajů s charakteristikami kontrolních vzorků, které nebyly vystaveny teplotním a vlhkostním vlivům.
Srovnávací analýza získaných dat nám umožňuje vyvodit následující závěry:
- Tepelná vodivost vzorků po 80 testovacích cyklech vzrostla oproti kontrolním o 2,5 %, což je v mezích chyby měření;
- Objemová absorpce vody se zvýšila o 6,3 %;
- Pokles pevnosti v tlaku při 10% deformaci vzorků po 80 zkušebních cyklech oproti kontrolním byl 8,3%;
- Ukazatel statické pevnosti v ohybu se snížil o 4 %;
- Nebyly zaznamenány žádné změny tvaru vzorků desek, které prošly cyklickými testy.
Desky z pěnového polystyrenu tak úspěšně obstály v cyklických zkouškách na teplotní a vlhkostní vlivy v počtu 80 cyklů, což lze interpretovat jako odpovídající počet podmíněných let provozu ve vícevrstvých obvodových konstrukcích s amplitudou teplotních vlivů ±40⁰C.
Ztráta za 80 let provozu pouze 2,5 % jeho hlavní vlastnosti – nízké tepelné vodivosti, je podle našeho názoru výborným doporučením pro pěnový plast pro nejnáročnějšího spotřebitele z hlediska životnosti.
Zateplením svých domovů pěnovým polystyrenem je tedy jistě izolujete na dlouhou dobu i pro další generace.
