|
Применение пенополиуретанов в строительстве. Новая нормативная документация.
В настоящее время получение пенополиуретанов (ППУ) является интенсивно развивающейся отраслью. Современное производство позволяет изготовить монолитные и микроячеистые, эластичные, жесткие и полужесткие ППУ для применения в строительстве. При этом они могут комбинироваться с другими полимерами, металлом, деревом, текстилем и т.п. При использовании ППУ расширяются возможности механизации строительных работ, уменьшается масса зданий, обеспечивается экономия средств на отопление. Наиболее развивающейся отраслью является производство жестких ППУ низкой плотности строительного назначения, используемых в качестве термической изоляции и одновременно являющихся конструкционным материалом. Благодаря уникальным свойствам жестких ППУ их производство развивалось высокими темпами и уже в семидесятых годах они стали занимать ведущее место в структуре мирового производства теплоизоляционных материалов. Так в 1997г. мировое потребление теплоизоляционного ППУ в строительстве составило 1,2 млн.т. За последующие годы наблюдался рост использования ППУ. В настоящее время потребление теплоизоляционных материалов из жестких ППУ достигло 1,36 млн.т., в том числе их потребление в строительных сэндвич - панельных конструкциях составляет 37%. Причина этого заключается в том, что ППУ применяют для всех видов строительства (гражданского, промышленного, энергетического). Использование жестких ППУ в строительстве для изготовления сэндвич- панелей в 10 раз снижает трудоемкость при изготовлении и транспортировании. При этом сроки строительства сокращаются в два раза, производительность труда монтажников повышается на 30%. Герметизация пенополиуретаном стыков панелей, дверных и оконных блоков снижает тепловые потери с высоким экономическим эффектом. ППУ обладает высокими теплоизолирующими свойствами, водо- и атмосферостойкостью, стойкостью к грибкам и насекомым, не осыпается, не дает появиться конденсату, поэтому эксплуатируется более 30 лет. В одном из предместий Лондона находится завод, где стены и крышу одного из цехов утеплили ППУ еще в 1957году. Это здание считается первым объектом в мире, где была применена теплоизоляция пенополиуретаном. В 2005году здание было снесено. Эксперты концерна BASF взяли на анализ утеплитель и после его изучения выдали заключение: «механические и теплоизолирующие свойства ППУ практически не изменились».
В России для применения вспененных полимеров (в том числе и ППУ) в качестве строительных теплоизоляционных материалов и изделий установлен ГОСТ 16381(CТ СЭВ 5069), в котором они классифицированы по следующим основным признакам:
По виду исходного сырья. Теплоизоляционные материалы и изделия могут быть органическими и минеральными.
По структуре. Теплоизоляционные материалы и изделия подразделяют на волокнистые, ячеистые, зернистые.
По форме и внешнему виду. Материалы подразделяют на штучные изделия (плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты), рулонные и шнуровые (маты,шнуры).
По содержанию связующего вещества. Материалы и изделия подразделяют на: содержащие или не содержащие связующее вещество.
По горючести. Материалы и изделия подразделяют на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Жесткие пенополиуретаны в зависимости от способа порообразования, структуры, формы и внешнего вида относятся к органическим ячеистым вспененным горючим материалам, не содержащим связующих веществ.
В отличие от многих других строительных материалов марка материала или изделия для теплоизоляции устанавливается не по показателю прочности, а по величине средней плотности, которая не должна превышать 500 кг/м3.
Материалы для строительства подразделяются на следующие виды: мягкие, полужесткие и жесткие. Кроме того, выпускаются изделия повышенной жесткости и твердости, хорошо сопротивляющиеся внешним нагрузкам.
Так, к жестким материалам, наиболее широко используемым в строительной теплоизоляции относятся изделия, имеющие R (cж) - предел прочности при сжатии при 50%-ной деформации более 0,15 мПа, эластичные - менее 0,01 мПа (полужесткие занимают промежуточное положение).
Строительные материалы должны обладать теплопроводностью не более 0,175 Вт/м·ºК определенной при 25ºС, если изделия применяются при температуре до 200 ºС и определенной при 125 ºС, если изделия применяются при температуре до 500ºС.При этом они подразделяются на следующие классы: - низкой теплопроводности (<0,06 Вт/мК); -средней теплопроводности (0,06-0,115Вт/мК); -повышенной теплопроводности (0,1-0,175Вт/мК).
Жесткие ППУ относятся к строительным материалам с низкой теплопроводностью.
Не менее важными для использования в строительстве являются хорошие акустические свойства эластичных открытопористых (поропласты) , полужестких и жестких (пенопласты) ППУ.
Акустические свойства характеризуют процессы взаимодействия материала с инфразвуковыми, звуковыми и ультразвуковыми волнами. Акустические материалы делятся на звукоизоляционные и звукопоглощающие.
Звукоизоляционные материалы - материалы, характеризующиеся вязкоупругими свойствами и обладающие динамической жесткостью не более 250 МПа/м. Динамическая жесткость- отношение динамической силы к динамическому смещению, отнесенное к площади материала.
Звукопоглощающие материалы – материалы, имеющие сквозную пористость и коэффициент звукопоглощения (отношение неотраженного потока звуковой энергии к потоку звуковой энергии падающего на материал или изделие звука) более 0,2.
В настоящее время область применения строительных звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов и изделий для конструкций жилых, общественных и производственных зданий определяется в соответствии с ГОСТ 23499, который устанавливает их классификацию, общие технические требования, методы испытаний и правила приемки.
Строительные акустические материалы и изделия классифицируют по следующим основным признакам.
По назначению акустические материалы и изделия подразделяются на :
-звукоизоляционные прокладочные, предназначенные для применения в качестве звукоизоляционного, виброизоляционного и демпфирующего (упругого) слоя в многослойных строительных конструкциях с целью улучшения изоляции звуков;
-звукопоглощяющие, предназначенные для применения в конструкциях облицовок внутренних поверхностей помещений и шумозащитных сооружений с целью снижения интенсивности отражения звуковых волн, а также в конструкциях легких многослойных ограждений с целью улучшения изоляции воздушного шума.
По форме поставки акустические материалы и изделия подразделяются на:
-штучные (блоки, плиты, листы);
-рулонные (маты, линолиум, холсты);
-сыпучие.
По сжимаемости акустические материалы и изделия подразделяются на мягкие, полужесткие, жесткие, твердые. Сжимаемость характеризует коэффициент относительного сжатия (относительное изменение толщины упругого слоя звукоизоляционного материала или изделия под нагрузкой 2; 5 и 10 кПа ). Коэффициент относительного сжатия зависит от вида и структуры материала и определяется экспериментально.
По структуре акустические материалы и изделия подразделяются на волокнистые, ячеистые, губчатые, зернистые.
С целью идентификации акустическим материалам и изделиям присваивается условное обозначение. Состав и пример условных обозначений приводятся в стандартах или технических условиях на материалы и изделия конкретных видов.
Хочется обратить внимание потребителей на новые национальные и межгосударственные стандарты на строительные материалы, введенные в последние годы, которые необходимо учитывать при составлении технологической документации на теплоизоляционную продукцию из пенополиуретана. Это:
- ГОСТ ЕН 822-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы измерения длины и ширины;
- ГОСТ ЕН 823-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы измерения толщины;
- ГОСТ ЕН 824-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы измерения отклонения от прямоугольности;
- ГОСТ ЕН 825-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы измерения отклонения от плоскостности;
- ГОСТ ЕН 822-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения характеристик сжатия;
- ГОСТ ЕН 1602-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения кажущейся плотности;
- ГОСТ ЕН 1604-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения стабильности размеров при заданной температуре и влажности;
- ГОСТ Р ЕН 1605 -2010. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения деформации при заданной сжимающей нагрузке и температуре;
- ГОСТ Р ЕН 1606-2010. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения ползучести при сжатии;
- ГОСТ ЕН 1607-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения прочности при растяжении перпендикулярно к лицевым поверхностям;
- ГОСТ ЕН 1608-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения прочности при растяжении параллельно лицевым поверхностям;
- ГОСТ ЕН 1609-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения водопоглощения при кратковременном и частичном погружении;
- ГОСТ ЕН 12085-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения линейных размеров образцов, предназначенных для испытаний;
- ГОСТ ЕН 12087-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения водопоглощения при длительном погружении;
- ГОСТ ЕН 12089-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения характеристик изгиба;
- ГОСТ ЕН 12090-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения характеристик сдвига;
- ГОСТ ЕН 12430-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения прочности при действии сосредоточенной нагрузки;
- ГОСТ Р ИСО 12491-2011. Материалы и изделия строительные. Статистические методы контроля качества;
- ГОСТ ЕН 32430-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения содержания органических веществ.
Литература.
1.ГОСТ 16381-77 ( СТ СЭВ 5069-85 ). Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования.
2. ГОСТ 23499-2009. Материалы и изделия звукоизоляционные и звукопоглощающие строительные. Общие технические условия.
3. Дементьев А.Г., Тараканов О.Г. Структура и свойства пенопластов, М., Химия, 1983.
4.Зенитова Л.А., Бакирова И.Н и др. Применение новых полиуретанов в строительстве. Научно-практическая конференция «Материалы строительного назначения», Казанский государственный технологический университет, 2002.
5.Булатов Г.А. Полиуретаны в современной технике. М., Машиностроение, 1983.
И.Г.Маслова- ведущий специалист производства ППУ.
|
