Михайло Леонідович Кербер, доктор хімічних наук,професор кафедри переробки пластмас РХТУ ім. Д. І. Менделєєва
Вадим Григорович Хозін, доктор технічних наук,зав. кафедрою технології будівельних матеріалів, виробів та конструкційКазанського гасу
ПрийняттяЗакону № 261-ФЗ В«Про енергозбереження і підвищення енергетичної ефективності тапро внесення змін в окремі законодавчі акти Російської Федерації В»відкрило нову сторінку в російському будівництві.
Виробникивперше відчули реальний попит на енергозберігаючі, інноваційні технології, апаралельне посилення В«зелених тенденційВ» поставило ще одну задачу:комбінувати ефективність технологій з безпекою для людини інавколишнього середовища.
Цідва фактори стали визначальними як для виробників будівельних матеріалів,так і для фахівців в області проектування і будівництва і змусили обидваланки будівельного ланцюжка затрачати чимало ресурсів на пошук будівельнихматеріалів, що задовольняють цим вимогам.
Прицьому частина професійного будівельного спільноти визнає, щоенергоефективні та довговічні матеріали вже представлені на ринку і, відповідно,пошук інновацій - скоріше данина моді і/або маркетингова стратегія, ніж реальнанеобхідність.
Середматеріалів, чиї властивості вже були не раз доведені, випробувані, виміряні івипробувані в конструкціях по всьому світу, - пінополістирол.
Незважаючина очевидні фізико-механічні переваги пінополістиролу в порівнянні зіншими видами теплоізоляції, навколо його застосування в житловому і цивільномубудівництві не вщухають суперечки, і якщо пінополістирол і включають в проектнірішення, то робиться це з великою обережністю.
Цепов'язано, насамперед, з недостатньою поінформованістю про сучасних даних,результати поточних випробувань, наявності дозвільних документів, а також зплутаниною, яку вносять в класифікацію матеріалу застарілі ГОСТи ідеякі заповзятливі виробники.
Данастаття покликана розглянути властивості пінополістиролу, його переваги танедоліки в порівнянні з іншими теплоізоляційними матеріалами саме вконтексті вимог сучасності та актуальних будівельних тенденцій.
Першвсе, слід зазначити, що властивості пінополістиролу очевидно виникають зметоду його виробництва та особливостей цього процесу. Пінополістирол отримуютьз готового полімеру - полістиролу - шляхом його спінювання при нагріванні невище 100 В° С. Цей процес носить чисто фізичний характер, будьхімічні реакції при цьому виключені. При цьому важливо підкреслити, що тількипінополістирол, пінополіетилен і пенополівінілхлорід виходять з чистихполімерів. Пінополіуретан та інші пенореактопласти утворюються в результатіхімічних реакцій при змішуванні двох реакційноздатних олігомерів, і полімерсинтезується одночасно з його вспениванием. Справедливо сказати, що в самійтехнології виробництва пінополістиролу закладена його санітарно-гігієнічнабезпеку і В«чистотаВ». Згідно санітарно-гігієнічним нормампінополістирол може контактувати з будь-якими харчовими продуктами, з ньоговиготовляють одноразовий посуд, упаковку для овочів, фруктів, риби і м'яса.
Однимз аргументів проти використання пінополістиролу в будівництві є тойфакт, що полістирол з'являється шляхом полімеризації стиролу. Вважається, щопінополістирол піддається постійному окисленню під впливом кисню, іпри цьому, нібито, відбувається виділення стиролу в навколишнє середовище. Однак длябільшості представників наукового хімічного співтовариства такі твердженняпредставляються безпідставними і безграмотними, так як в умовах звичайноїексплуатації пінополістирол окислюватися ніколи не буде. Деполімеризаціястиролу дійсно може йти при температурах вище 320 В° С, але всерйозговорити про виділення стиролу в процесі експлуатації пінополістирольних блоківв інтервалі температур від -40 до +70 В° С не можна.
Данівипробувань Московського науково-дослідного інституту гігієни ім. Ф.Ф.Ерісмана показують, що у відібраних пробах повітря в приміщеннях зістіновими панелями з середнім шаром з пінополістирольного утеплювача стиролу невиявлений (згідно з висновком Московського НДІ Гігієни ім. Ф. Ф. Ерісмана №03/ПМ8).
Крімтого, аналіз всіх наявних світових даних з токсикології, в тому числі саміостанні дослідження Консорціуму В«СтиролВ» в рамках європейського регламентуREACH (який підсумував результати досліджень за останні 20 років), говоритьпро те, що стирол не є мутагенним, канцерогенною речовиною і ненадає дію на репродуктивну діяльність організму.
ВЗалежно від складу і застосовуваної технології спінювання полімеру щільністьпінополістиролу, що надає вирішальний вплив на основні властивості матеріалу, можемінятися в широких межах. Так, щільність матеріалу, отриманого безпресовимметодом, може змінюватися від 13 до 48 кг/м3; плити, отримані методом екструзії,можуть мати щільність від 21 до 40 кг/м3, а отримані цим же методом листи -від 40 до 160 кг/мз. При отриманні виробів пресовим методом або методом литтяпід тиском щільність отриманих виробів може досягати кг/мз.
Говорячипро високі вимоги, що висуваються до підвищення енегроеффектівності будинків, слідрозглянути таку властивість теплоізоляційних матеріалів, як теплопровідність, тоє здатність матеріалу передавати тепло від однієї своєї частини до іншої всилу теплового руху молекул. Низькі показники теплопровідності дозволяютьскоротити товщину утеплювача, необхідну для забезпечення потрібного рівня тепла,а значить, і витрати на сам матеріал. Пінополістирол в цьому відношенні унікальний, вінмає низьку тепловодних в поєднанні з малою щільністю. В залежності відскладу матеріалу, його структури та методу одержання теплопровідністьпінополістиролу змінюється від 0, 028 до 0, 045 вт/мК.
Цейпоказник відповідно становить 0, 058 у дерева, 0, 048 - у шлаковати, 0, 045- У деревоволокнистих плит, 0, 039 - у пробки; однак щільності цихматеріалів відповідно 368, 35, 208 і 112 кг/м3.
Низькатеплопровідність пінополістиролу визначила його широке застосування в Європі, де,що цікаво, його вартість не поступається вартості волокнистих утеплювачів. Вумовах економії кожного сантиметра фасадне утеплення в Німеччині майжеповністю ведеться з використанням пінополістиролу (з 1960-х років утепленібули більше 500 млн кв. м фасадів, за даними Інституту будівельної фізикиФраунгофера, м. Хольцкірхен), у зв'язку з чим Німеччина - основне джерело данихпро поведінку цього матеріалу на фасадах протягом тривалого часу. В даниймомент відсутність претензій з боку німецького будівельного спільноти донавісним фасадним штукатурним системам В«мокрого типуВ» в силу позитивнихдовгострокових експлуатаційних характеристик і задовільною захистом відпроливного дощу, а також з високими теплоізоляційними якостями дозволилощорічно утеплювати таким методом більше 30 млн кв. м житла по всій Німеччині.
Однакв Росії противники застосування пінополістиролу висловлюють побоювання з приводудеструкції даного матеріалу під дією факторів зовнішнього середовища, щозобов'язує нас проаналізувати вітчизняні дані.
Великийінтерес представляють результати випробувань зразків пінополістиролу, витягнутихз стінових сендвіч-панелей при розбиранні панельних будинків з терміном експлуатації40 років і більше. Як показали випробування цих зразків, їх властивості збереглисяна рівні 85-90% від вихідних, що говорить про можливість тривалої експлуатаціїспоруд, побудованих з грамотним використанням панелей з пінополістирольнимтеплоізоляційним шаром.
ВПротягом 12 років дослідники спостерігали за теплоізоляційним шаром, виготовленимфірмою В«ПластбауВ», в недобудованому будинку в Казані, де пінополістирольні плититовщиною 100 мм стояли відкритими всім вітрам, дощам і сонцю. Найтонший шар, небільше 20 мікрон, пожовк, а під ним - недоторкана ні фізично, ні хімічнобілосніжна структура. Навіть в умовах, в яких він не повинен застосовуватися, асаме - у відкритій атмосфері, пінополістирол не деструктірует настільки помітно, щобможна було гов...
