Главные преимущества пенобетона перед пенополистиролом:
- не горюч
- в течение 50 лет эксплутационные свойства улучшаются, пенополистирол значительно ухудшает свои свойства в течение 10 лет
- не едят мыши
Ниже представлены результаты исследований пенополистирола: Результаты обследований зданий и сооружений с наружными стенами и покрытиями, утепленными пенополистиролом, показывают, что пенополистирол имеет ряд особенностей, которые не всегда учитываются строителями. Стабильность теплофизических характеристик
пенополистирола в условиях эксплуатации зависит от технологии его изготовления и совместимости с другими строительными материалами. Нельзя не учитывать и воздействия ряда случайных эксплуатационных факторов, ускоряющих естественный процесс деструкции пенополистирола. Это подтверждается различными сроками службы, устанавливаемыми отечественными специалистами в пределах от 13 до 80 лет на пенополистирол, чаще всего с одинаковыми физическими свойствами. Зарубежные специалисты устанавливают гарантированный срок службы 15-20 лет. Реже даются гарантии до 30 лет. При этом не исключается возможность более длительной эксплуатации теплоизоляции при ухудшении физических свойств.
До введения новых норм по теплоизоляции стен и покрытий проблема разработки методики не стояла из-за малого объема применения пенополистирола. Например, в трехслойных железобетонных панелях и стенах с гибкими металлическими связями было достаточным принимать толщину пенополистирольных плит 4-9 см в зданиях, возводимых практически по всей России от Краснодара до Якутска. И, как правило, в капитальных жилых и общественных зданиях пенополистирол применялся в редких случаях. Согласно новым нормам, толщину пенополистирольного слоя в стенах и панелях с гибкими металлическими связями приходится увеличивать, соответственно, до 15-30 см. При повышенной толщине утеплителей в стенах возрастают усадочные явления и температурные деформации, что приводит к образованию трещин, разрывам контактных зон с конструкционными материалами, изменяется воздухопроницаемость, паро-проницаемость, и, в конечном итоге, снижаются теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций. В северных регионах страны, с коротким холодным летом, стены с увеличенной толщиной теплоизоляции не успевают войти в квазистационарное влажностное состояние, что приводит к систематическому накоплению влаги и ускоренному морозному разрушению, снижению срока службы и более частым капитальным ремонтам.
Чтобы представить последствия влияния химических факторов, было исследовано действие растворителей на пенополистирольные плиты. В качестве химических реагентов использовали бензин, ацетон, уайт-спирит и толуол, т. е. вещества, входящие в состав многих красок, применяемых в строительстве и ремонте. При воздействии указанных веществ в жидком состоянии наступило полное растворение образцов пенополистирола через 40-60 с. В парах (в эксикаторах) полное растворение произошло через 15 сут. Хорошо известно, что пенополистирол имеет низкую огнестойкость. Но главная опасность
для конструкций стен заключается не в низкой огнестойкости пено-полистирола, а в его низкой теплостойкости. До возгорания при 1-80-90°С в пенополистироле начинают развиваться процессы деструкции с изменением объема и выделением вредных веществ. Происходящие локальные пожары в отдельных квартирах домов в результате распространения температурной волны уничтожают утеплитель в стенах рядом расположенных квартир. Проведенные исследования на бетонных, растворных и керамических образцах (30х30х20см) с внутренними полостями, заполненными пенополистиролом (20х20х10см) показали, что их выдерживание при температуре 100-110°С в течение двух часов приводит, практически, к полной деструкции пенополис-тирола с уменьшением в объеме в 3-5 раз. При этом отобранный из полостей газ содержал вредные вещества. Обильное выделение вредных веществ началось при температуре 80°С, характеризующей начало процесса стеклования, и продолжалось до полного расплавления пенополистирола. Некоторая часть газов была поглощена бетоном, раствором, керамикой.
Значительные изменения теплотехнических свойств плит происходят в результате нарушения технологического регламента при производстве строительных работ. Например, на втором году эксплуатации торгового подземного комплекса, построенного на Манежной площади в Москве, сделали вскрытие покрытия, и при этом было обнаружено на большинстве пенополистирольных плит значительное число раковин и трещин. В результате, толщина плит изменилась с 77 до 14 мм. То есть отклонение от проектного значения, равного 80 мм, составило от 4 до 470%. При этом плотность пенополистирола в зоне самой тонкой части плиты увеличилась до 120 кг/м3, т.е. более чем в 4 раза, что вызвало изменение коэффициента теплопроводности материала в сухом состоянии с 0,03 до 0,07 Вт/(м2 °С). Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя покрытия в зоне чрезмерной деструкции пенополистирольных плит стало составлять 0,32 м2 °С/Вт, что отличает его от проектного значения, равного 2,7 м20С/Вт, более чем в 8 раз.
Качества пенополистирола ухудшаются под воздействием 3 факторов:
- Технологические, влияющие на качество пенополистирола, отрицательное проявление которых может быть зафиксировано в условиях эксплуатации. Например, к беспрессовым пенополистиролам можно отнести неполное соединение гранул между собой, что увеличивает ячеистую более рыхлую структуру. Для всех пенополистиролов
следует отметить время естественного удаления низкотеплопроводного газа из пор и заполнения пор воздухом.
- Воздействия, возникающие в результате изготовления панелей или возведения стен. К ним относятся физические нагрузки и вибри
рование, температурные воздействия при прогреве панелей, случайные
воздействия красок и других материалов, содержащих летучие реагенты, несовместимые с пенополистиролом. Они неизбежны и будут
возникать из-за незнания специфических свойств пенополистирола.
- Эксплуатационные систематические воздействия, обусловленные
внутренним эксплуатационным режимом помещений и изменчивостью
наружного климата. Т. е. на естественную деструкцию пенополистирола и накладываются дополнительно влияние технологических и
эксплуатационных случайных факторов. Поэтому естественный процесс старения пенополистирола, медленно происходящий во времени,
сильно ускоряется. Получается, что свойства пенополистирола меняются от воздействия случайных факторов, и выбор данного материала в качестве утеплителя, экономически не выгоден (при эксплуатации здания более 10 лет) и потенциально опасен.