Polystyrenbeton nebo pěnobeton – co je lepší? srovnání a recenze

Mezi prvními, kteří vyvinuli technologii pěnění polyetylenu, byli specialisté z japonské společnosti Sekisui Chemical Co. Ltd.. V roce 1968 se objevil materiál Softlon – pěnový nízkohustotní polyethylen LDPE (LD-PE), molekulárně zesíťovaný vysokým zářením (radiation crosslinked) pomocí technologie vyvinuté tehdejší malou firmou samotnou. Nový materiál má unikátní tepelně izolační a plastické vlastnosti. V roce 1971 zorganizovala Sekisui první výrobu pěnového polyetylenu v Evropě spolu se švýcarskou společností ALVEO, která se v roce 1973 dostala pod její úplnou kontrolu.

Pěnový polyethylen (expandovaný polyethylen EPE) patří do tzv. třídy plynem plněných (pěnové polymery nebo pěnové plasty) termoplastických polymerů (termoplastů).

Pěnové polymery se běžně označují jako organické, vysoce porézní materiály získané ze syntetických pryskyřic. Často se nazývají pěnové plasty nebo pěnové plasty, stejně jako celulární plasty plněné plynem. Polymerní pěny jsou heterogenní disperzní systémy skládající se z pevné a plynné fáze.

Plasty plněné plynem jsou dvoufázové systémy sestávající z polymerní matrice a relativně rovnoměrně dispergované plynné fáze. Tato struktura plastů určuje některé společné vlastnosti jejich vlastností, a to extrémně nízkou hmotnost, vysokou tepelnou a zvukovou izolaci.

Polymerní pěny se rozlišují na bázi termoplastických polymerů s lineární strukturou – polyolefinové pěny (polyethylen, polystyren, polyvinylchlorid, polypropylen atd.) a termosetové polymery – na bázi polymerů s prostorovou strukturou (fenolformaldehyd, močovinoformaldehyd, nenasycené polyestery, epoxid, polyuretan atd.). Pro termoplastické pěnové polymery jsou nebezpečné teploty blízké průtokové teplotě, kdy je výrazně snížena pevnost materiálu a nadměrný tlak plynu může materiál zničit.

V závislosti na fyzikální struktuře buněk lze pěnové polymery podmíněně rozdělit do tří skupin: pěnové plasty, porézní polymery a voštinové polymery.

Pěnový polystyren představují materiály s buněčnou strukturou, ve kterých jsou plynná plniva izolována od sebe navzájem a od okolí tenkými vrstvami polymerního pojiva. Uzavřená buněčná struktura poskytuje dobrý vztlak a vysoké tepelně izolační vlastnosti. Jejich pevnost je nízká a závisí na hustotě materiálu. Příkladem pěnového plastu je pěnový polystyren. Objemová hmotnost takových pěnových polymerů se pohybuje od 20 do 300 kg/m3.

Pěnové plasty s otevřenou porézní strukturou, v důsledku čehož plynné inkluze v nich přítomné volně komunikují mezi sebou a okolní atmosférou. Jejich zdánlivá hustota se pohybuje od 5-90 do 90-800 kg/m3. Příkladem pěnového plastu je polyethylenová pěna.

Voštiny Jsou vyrobeny z tenkých plátových materiálů, které nejprve získají vzhled zvlnění nebo vlákna a poté se spojí ve formě voštin. Materiál se skládá z různých tkanin, které jsou napuštěny různými pojivy. Voštinové plasty se vyznačují poměrně vysokou tepelnou izolací, elektroizolačními vlastnostmi a rádiovou transparentností. Příkladem je zde materiál s ochrannou známkou Tyvek od společnosti DuPont.

Existují dva hlavní způsoby výroby pěnových polymerních produktů: fyzikální (přímé vstřikování plynu do taveniny polymeru) a/nebo chemické (přidáním činidel (aditiv), které se rozkládají s uvolňováním plynu během zpracování), nepočítaje případ výroby polyuretanových pěn, u kterých se plyn uvolňuje v důsledku chemické reakce složek během lisování.

Oba způsoby mají výhody i nevýhody. Použití fyzikálních nadouvadel je ekonomicky výhodnější, vyžaduje však speciální vybavení a dodržování velmi přísných protiexplozivních a požárních bezpečnostních opatření. Chemická pěnidla lze používat na standardních zařízeních a nevyžadují zvláštní protipožární opatření. Jako pěnidlo lze použít různé sloučeniny v závislosti na požadovaných vlastnostech konečného produktu a typu použitého materiálu.

Pěnové výrobky mohou mít jakoukoli fyzickou podobu – desky, fólie, plechy, obruče, závity, tyče, profily, laminované desky atd. Měrná hmotnost (hustota) pěnových výrobků se obvykle pohybuje v rozmezí od 5 do 800 kg/m3 s velikostí pěnových buněk od 0,05 mm do 15 mm. Obsah počtu buněk ve struktuře materiálů lze měnit od 0 do 100 % v závislosti na zvolených surovinách a technologickém postupu.

Pěnění termoplastů lze provádět jak vstřikováním, tak vytlačováním.

Podle typu vytváření mezimolekulárních vazeb mezi buňkami při výrobě lze pěnové polymery také podmíněně rozdělit do tří skupin: se zesíťovanou strukturou molekul, nezesíťované a odděleně tvořené z kapkovitých struktur podobných granulím pomocí prvních dvou metod.

Při výrobě pěnových produktů lze použít přísady (prostředky) pro zlepšení stability, například glycerolmonostearát, perforační přísady pro urychlení a zlepšení výměny plynů v materiálu a nahrazení plynů vzduchem. Podle volby výrobce se také používá mnoho dalších přísad, které mění a/nebo zlepšují vlastnosti produktů. Mohou to být antioxidanty (pro zpomalení procesů termooxidační destrukce), nukleátory (nukleační – pro zvýšení tuhosti), barvicí pigmenty, retardéry hoření (pro snížení hořlavosti).

Obecnou třídu pěnových polymerů lze podmíněně klasifikovat podle základního pěnového polymeru, struktury pěnového produktu a typu mezimolekulární vazby, která je prezentována ve formě blokového diagramu:

Klasifikace pěnových polymerů

Srovnávací charakteristiky pěnových polymerů

Specifické vlastnosti plynem plněných plastů určují technické zaměření a ekonomickou efektivitu jejich aplikace v různých oblastech průmyslu. Vzhledem k nízké průměrné hustotě, vysokým tepelně a zvukově izolačním vlastnostem, zvýšené měrné pevnosti, jakož i řadě cenných technologických a provozních vlastností nemají pěnové plasty mezi tradičními stavebními materiály obdoby.

Tyto materiály se vyznačují vysokou měrnou pevností, výrazně vyšší než u konkurenčních produktů. Většina plastů plněných plynem má však určité nevýhody. Možnost jejich použití je výrazně omezena: sníženou požární odolností, tepelnou odolností a teplotní odolností při teplotách nad 200 0C. Navíc procesy destrukce („stárnutí“) těchto materiálů a jejich biostabilita při dlouhodobém používání nebyly plně prozkoumány.

Také v podmínkách dlouhodobého statického namáhání dochází u pěnových plastů k creepovým deformacím, které snižují rozměrovou stálost materiálu. Při použití pěnových polymerů v konstrukčních prvcích jsou významné deformace nepřijatelné, proto je povaha a velikost deformace materiálu v čase brána jako kritérium odolnosti pěnových plastů vůči statickému namáhání. Deformovatelnost pěnových plastů závisí na velikosti a trvání působících napětí. Při vysokém zatížení (0,4–0,45 meze pevnosti v tlaku) se v průběhu času intenzivně vyvíjí tečení.

Provozní podmínky stavebních tepelně izolačních materiálů jsou dány typem stavby a regionem stavby. Periodické vlhčení (střídání vlhčení a sušení) nejintenzivněji snižuje pevnost a elastické vlastnosti pěnových plastů (až o 40 % v závislosti na typu polymerní báze).

Cyklování zmrazování a rozmrazování také snižuje pevnost pěnových plastů. Po 25 cyklech tlakových zkoušek nemodifikovaného polystyrenu a polyethylenových pěn je tedy pokles pevnosti 13-15%, pro polyvinylchloridové pěny od 2-15% a pro fenolové pěny – 22%.

Sortiment a vlastnosti pěnových materiálů jsou velmi rozsáhlé a rozmanité. V Rusku byla zavedena GOST 16381-77 TIM pro použití pěnových polymerů jako tepelně izolačních materiálů, ve kterých jsou klasifikovány podle následujících hlavních vlastností:

1. Podle druhu suroviny

Tepelně izolační materiály mohou být organické a minerální. Zahraniční druhy pěnového polyetylenu se měří podle normy ISO 1923 (1981).

2. Tvarem a vzhledem

Materiály se dělí na jednotlivé výrobky (desky, bloky, cihly, válce, půlválce, pláště, segmenty), role a šňůry (rohože, šňůry).

3. Podle průměrné hustoty

Na rozdíl od mnoha jiných stavebních materiálů není jakost tepelně izolačního materiálu určena jeho pevností, ale průměrnou hustotou, která se vyjadřuje v kg/metr krychlový.

Podle tohoto ukazatele se tepelně izolační materiály dělí do následujících stupňů: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. Horní mez jeho průměrné hustoty představuje tepelně izolační materiál. (například produkty třídy 100 mohou mít průměrnou hustotu 75-100 kg/mXNUMX).

Metoda stanovení hustoty v zahraničí je popsána v normě ISO 845 BS4443 Part 1, Method 2, DIN 53420 1978

4. Tuhostí

Tepelně izolační materiály jsou rozděleny do následujících typů: měkké, polotuhé a tuhé. Kromě toho se vyrábí výrobky se zvýšenou tuhostí a tvrdostí, které jsou vysoce odolné vůči vnějšímu zatížení.

Tuhé materiály, nejrozšířenější v tepelné izolaci budov, tedy zahrnují výrobky s R(cж) – mez pevnosti v tlaku při 50% deformaci větší než 0,15 MPa, elastické – méně než 0,01 MPa (polotuhé zaujímají střední polohu).

5. Metodou tvorby pórů

Tepelně izolační materiály jsou rozděleny do následujících typů:

• vláknité materiály rámu;
• expandované materiály;
• pěnové materiály;
• materiály s porézním plnivem;
• materiály s hořlavými přísadami;
• materiály s prostorovým rámcem.

6. Podle hořlavosti

Tepelně izolační materiály jsou klasifikovány podle SNiP 21-01-97.

7. Podle tepelné vodivosti

Materiály a výrobky jsou rozděleny do tříd:

A – nízká tepelná vodivost (č.

Provozní teplota, C

Maximální pevnost, MPa

Modul pružnosti v tlaku, MPa

Absorpce vody za 24 hodin, %

Na trhu stavebních materiálů je pórobeton stále oblíbenější. Mnoho z nich je přitahováno dostupnou cenou a dobrým technickým výkonem. Někteří lidé se však diví, co je lepší: pěnobeton nebo polystyrenbeton. V tomto článku se budeme zabývat jejich hlavními vlastnostmi a charakteristikami. To vám umožní učinit správnou volbu při stavbě obytné budovy nebo jakékoli jiné struktury.

Než začnete chápat tuto problematiku, je nutné určit, jak probíhá výrobní proces, tedy provést srovnání toho, jak se vyrábí polystyrenbeton a pěnobeton. Suroviny a technologický postup se liší, protože platí různé normy GOST. Doporučuje se zakoupit materiál od oficiálního důvěryhodného výrobce.

Proč je lepší nakupovat od velkého výrobce?

Vyrobitelnost

Velké podniky.

Továrny disponují odpovídajícím vybavením a vlastním oddělením kontroly kvality, které umožňuje odstranit závady ve výrobě. Dosažení ideální geometrie pomocí neprofesionálního vybavení je poměrně obtížné. Hotové výrobky budou mít chyby.

Malé organizace.

Malé podniky kvůli omezeným rozpočtům nemohou nakupovat high-tech zařízení. Při výrobě se nejčastěji používají nekvalitní suroviny a necertifikované instalace. Výrobní sdružení garážového typu nejčastěji nemají vlastní laboratoře a oddělení kontroly kvality. Přejímka hotových výrobků se provádí pouze vizuálně. Povinné zkoušení stavebních materiálů se nejčastěji neprovádí. To je třeba vzít v úvahu při nákupu produktů. Pokud máte pochybnosti o výše uvedeném, můžete materiál zakoupit od výrobce, který materiál vyrábí v garáži, a odvézt jej do nezávislé laboratoře. Tímto způsobem se můžete ujistit, že jejich produkty zanechají mnoho přání.

Kontrola kvality.

Velké podniky. V souladu s platnými předpisy a stavebními předpisy musí mít každá firma svou laboratoř, kde musí testovat a testovat výrobky podle příslušných parametrů a norem. Pokud je výsledek pozitivní, je produkt odeslán zákazníkovi, pokud je výsledek negativní, bude revidován.

Charakteristika polystyrenbetonů a pěnobetonů

V každém konkrétním případě se provádí srovnávací analýza podle příslušných charakteristik. Pro srovnání polystyrenbetonu a pěnobetonu vezmeme polystyrenové bloky D600 a pěnové bloky D600 odpovídající kvality.

Hustota

Prezentované výrobky jsou vyráběny v souladu s GOST. Hotové výrobky musí odpovídat tepelně izolačním, konstrukčním a stavebně tepelně izolačním parametrům. Stavební materiály tohoto typu lze použít pro stavbu nosných stěn ve dvou a třípodlažních budovách. Pro stavbu třípodlažní obytné budovy lze použít polystyrenbeton D600, ale pěnobeton se používá s vyšší hustotou. Hotový výrobek musí odolat zvýšené zátěži. Je důležité si uvědomit, že materiál stěny, který má nízkou hustotu, se drolí a může být docela obtížné k němu něco připevnit.

Polystyrenbeton má lepší ukazatele pevnosti než pěnový blok se stejnou hustotou značení. Například polystyrenbeton D600 má index pevnosti B2.5 a jeho konkurent má třídu B1. I když v souladu s regulační dokumentací by měla existovat B2. V tomto ohledu se výrobky z pěnobetonových bloků D600 častěji používají pro vnitřní příčky a při stavbě venkovských domů, chat a městských domů. Ale při stavbě nosných konstrukcí se používá polystyrenbeton.

Charakteristické rysy jsou spojeny s následujícím:

Struktura. Pěnový beton má uvnitř jednotné bubliny. To mu dodává potřebný objem, lehkost a tepelnou kapacitu, ale negativně ovlivňuje jeho pevnost a hustotu. Polystyrenbeton uvnitř má polystyrenovou výplň, která také dodává požadovaný objem a lehkost. Přítomnost tohoto plniva však zvyšuje pevnost a v důsledku toho hustotu. Tento výrobek má nižší tepelnou vodivost a lépe udržuje teplo v místnosti.

Doplňky. Betonový výrobek obsahuje různá pěnidla a přísady. Používají se k vytvrzení materiálu, ale snižují aktivitu cementu. Často je pozorována špatná přilnavost polystyrenu k betonu, což vede k tomu, že polystyren křehne a vypadává z betonového bloku. To platí pro případy, kdy má plnivo špatnou přilnavost, to znamená, že se používají nekvalitní suroviny. Křehkost je považována za slabou stránku pěnového betonu. Na hotovém materiálu se mohou objevit promáčkliny, praskliny a třísky. Při vykládání a přepravě je třeba věnovat zvláštní pozornost. Pokud porovnáme pěnobeton a polystyren, u druhého to není pozorováno.

Tepelná vodivost. Buňkový beton je považován za nejoblíbenější materiál, protože má nejlepší tepelnou kapacitu. Přední místa v tomto ukazateli zaujímají polystyrenbetonové bloky. Například, pokud vezmeme v úvahu hotový materiál pro stavbu nosných stěn, lze použít polystyren třídy D600 a pěnový beton se doporučuje použít D800. Přitom polystyrenbeton D600 má tepelnou vodivost 0,14 W (m*oC), zatímco pěnobeton D800 má téměř dvakrát horší tepelnou vodivost než 0,21 W (m*oC).

V tomto ohledu je nutné zvýšit tloušťku stěny, což může vést k následujícím problémům:

1. Zatížení základu se zvyšuje. Bude potřeba posílit.
2. Vícenáklady na nákup materiálu, včetně malty a rámových prvků.
3. Dodatečná opatření pro spolehlivou izolaci fasády a uspořádání topného systému.

Mrazuvzdornost. Dalším důležitým kritériem je mrazuvzdornost. Mnoho lidí se diví, co je odolnější: pěnový blok nebo polystyrenové betonové bloky. Mrazuvzdornost je ukazatelem zmrazovacích cyklů, které daný stavební materiál vydrží. Pozornost je věnována indikátoru mrazuvzdornosti při stavbě v ostře kontinentálním klimatu, kde teploty mohou kolísat od +40 do -45 stupňů. Pěnový beton má ukazatel pouze 35 cyklů a polystyrenbeton 45.

Paropropustnost Při nákupu produktů je důležité věnovat pozornost indikátoru paropropustnosti. Čím vyšší je tento ukazatel, tím lepší je propustnost vzduchu a páry. Provedení je považováno za prodyšné, vhodné pro vytvoření optimálního mikroklimatu. Čím vyšší je index paropropustnosti, tím lépe bude proudit vzduch.

Při vysoké paropropustnosti však veškerý chlad přejde do domu. Proto by měl být tento parametr optimální. Odborníci se domnívají, že čím vyšší je koeficient paropropustnosti, tím více materiál absorbuje vlhkost. To povede ke zvýšené vlhkosti, vlhkosti a křehkosti celé konstrukce. Pro pěnobeton je indikátor 2.25 a pro polystyrenbeton je to 0.068.

V tomto případě se provádějí následující opravy a dokončovací činnosti:

1. Pro vytvoření výkonné ventilace se doporučuje používat omítkové směsi s nejlepšími ukazateli paropropustnosti pro vnitřní i vnější práce. Jako konečnou úpravu můžete použít také systém odvětrávání fasády.
2. Stěny z pěnového betonu vyžadují správné uspořádání. Nejlepší možností je uspořádat ji pomocí zateplené odvětrávané fasády.

Hořlavost. Materiály stěn mají třídu hořlavosti G1, to znamená, že nepodléhají hoření. Nejsou však vysoce odolné vůči ohni. Pokud mluvíme o polystyrenovém betonu, mohou být koule uvnitř zničeny požárem a pěnový blok vlivem ohně zkřehne. To se však děje pouze při dlouhodobém vystavení ohni po dobu několika hodin.

Ekologická kompatibilita. Výrobky z pěnového betonu a polystyrenu jsou považovány za ekologické. Stavební materiál lze použít pro výstavbu obytných budov. Jejich jediným rozdílem je, že polystyren v blocích může žvýkat různý hmyz. Písek obsažený v pěnovém betonu je ale pro hmyz neatraktivní a houby se tam netvoří.

Přilnavost. Pěnový beton má nejlepší přilnavost k různým sádrovým směsím a při práci s polystyrenovými bloky je nutné používat speciální směsi, což často vede ke zvýšeným nákladům na dokončovací práce.

Vyrobitelnost. Správná výrobní technologie zajišťuje zvýšenou pevnost a spolehlivost materiálů. Polystyrénové bloky si můžete vyrobit sami, existují na to různé návody. Použité zařízení je míchačka betonu. Výroba pěnového betonu vyžaduje specializované zařízení pro vytvoření vhodného tvaru a udržení požadované úrovně vlhkosti. Při vlastní výrobě pěnového betonu se často zaznamenává velké procento vad. Výrobky se mohou stát nevhodnými pro stavební práce. Při práci je důležité používat vysoce kvalitní pěnu, protože na ní závisí síla a hustota hotového výrobku.

Shrneme-up

Nabízíme srovnávací tabulku, která představuje klady a zápory, srovnání polystyrenbetonu a pěnobetonu. Podle technických kritérií má polystyren více výhod než pěnobeton. Při nákupu materiálu byste měli zvážit, jaký druh budovy nebo stavby plánujete postavit, a také svůj dostupný rozpočet. Konstrukce může být postavena buď z polystyrenových betonových bloků nebo z pěnobetonových výrobků. Je také nutné zvolit polystyrenbeton nebo pěnobeton s ohledem na klimatické podmínky. Hotový výrobek musí mít nejnižší koeficient tepelné vodivosti a nejlepší paropropustnost, aby bylo zajištěno optimální mikroklima. Proto je důležité zvážit nejen cenu, ale také provozní parametry.