Теплоизоляция дорог Пеноплекс

Применение плит ПЕНОПЛЭКСА в теплоизоляции дорог

В настоящее время прогресс человечества требует активного взаимодействия всех стран и континентов. Наиболее остро стоит проблема качества дорожных коммуникаций. Россия располагает крупной сетью железных и автомобильных дорог, обеспечивающих огромный грузовой поток во все концы. По всему миру решается проблема защиты дорожных покрытий от влияния окружающей среды. Самыми основными «вредителями» дорожного полотна являются промерзание грунта и вспучивание. Ухудшение дорожного покрытия при низких температурах возможно при взаимодействии нескольких факторов:

  • грунт полотна быстро поддается воздействию низких температур;
  • временные затопления грунта;
  • действие больших нагрузок на полотно;
  • рабочая температура ниже предела промерзания полотна.

Важнейшая проблема дня, которую решают профессионалы дорожного строительства – это как защитить покрытие дорог от морозного пучения. Решить такую проблему может помочь6е применение экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС – нового высококачественного теплоизоляционного материала.

Механизм морозного пучения.

Механизм морозного пучения заключается в том, что в рыхлых грунтах в теплых условиях происходит накопления большого количества влаги. В зимние холода эта влага замерзает, образуя лед и увеличиваясь в объеме до 9%. Расширение промерзшего грунта идет в сторону наименьшего сопротивления – дорожного полотна. Пучение грунта может достигать 15 см, который зависит от глубины промерзания конкретной местности. В процессе пучения на дорогах появляются трещины, они увеличиваются в размерах и разрушают покрытие дороги.

В условиях города к процессу пучения дорожных магистралей добавляется еще неблагоприятное воздействие подземных инженерных коммуникаций. Они тоже влияют на водно-тепловые процессы грунтов. Применение в строительстве и реконструкции дорог плит ПЕНОПЛЕКС способствовало намного снизить деформацию пучения в процессе глубинного промерзания конструкций дорог.

Обеспечение надежной защиты.

При применении плит ПЕНОПЛЭКС в конструкции дорог создается термобарьер между дорожным покрытием и слоем грунта под ним. Термоизоляция пенополистирольным материалом обеспечивает зону плюсовых температур грунтам, не происходит промерзание грунтов и вызывания пучения.

Особенно актуально использование плит ПЕНОПЛЭКС в дорожном строительстве в районах вечной мерзлоты. Этот теплоизоляционный материал обеспечивает сохранение вечной мерзлоты, исключается просадка дорожного полотна. В чем причина такой защиты?

По своим качественным показателям термоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС обладают очень низким водопоглощением. Такое свойство достигается самой структурой материала – экструзионный пенополистирол состоит из закрытых ячеек. Этот утеплитель является отличным материалом для удержания тепла. Коэффициент теплопроводности не меняется даже при повышении влажности. Высокопрочность теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС обеспечивает успешное строительство любых видов дорог,они не подвергаются механическому разрушению. Еще одно ценное качество этих плит – долговечность, которая позволяет в течение многих лет эффективно эксплуатировать их в составе конструкций дорожного полотна. Это основное отличие плит ПЕНОПЛЭКСА от обычного пенополистирола, последний при перепадах температуры и влажности начинает терять свои качества и разрушаться.

Преимущества использования плит ПЕНОПЛЭКС при дорожном строительстве.

Наверное, самым главным достоинством является применение этих плит в верхнем слое земляного полотна, не заменяя местные пучинистые грунты. При обычном строительстве и реконструкции дорог вначале производят выемку пучинистого грунта, очищают и засыпают опустевшее пространство инертным материалом. Такой процесс требует много времени и финансовых затрат. Использование утеплителя ПЕНОПЛЭКСА уменьшает трудоемкость работ, и, следовательно, сокращаются сроки дорожного строительства.

Дорожная конструкция при строительстве с применением ПЕНОПЛЭКСА получается более долговечной, так как исключается морозное пучение и разрушение дорожного полотна. Тем более, утепляющий слой является еще и разделительным слоем, обеспечивая равномерность действующей нагрузки.

Следовательно, создается длительная сохранность дорожного полотна и реже потребуется капитальный ремонт. Расчеты специалистов показали, что строительство дорог с использованием плит ПЕНОПЛЭКСА экономически намного эффективнее, чем традиционное строительство.

География объектов.

География успешного применения ПЕНОПЛЭКСА в дорожном строительстве очень широка. Примером защиты от неравномерного пучения могут служить соединительная автодорога между направлениями Москва-Киев и Калуга-Тула; автомобильная дорога Чита-Хабаровск «Амур»; Магистраль-2 «Крым» (участок Серпухов-Тула); Магистраль-4 «Дон» (участок возле г.Кашира) и т.д.

Примеры применения плит ПЕНОПЛЭКС для защиты земляного полотна от просадки в районах вечной мерзлоты можно привести тоже немало. Это федеральная дорога Сургут-Салехард, участок Пуровск-Ягенетта и участок автодороги Коротчаево-Пуровск (Ямало-Ненецкий АО). Такое же строительство автодороги было проведено в Якутии. Якутские представители власти проявили дальновидность, ведь нынешние затраты скоро окупятся. Зато республика обеспечена качественной автомобильной дорогой, которая прослужит не один десяток лет, не требуя ремонта.

Результаты исследований радуют.

В 2003 г. ФГУП «СОЮЗДОРНИИ» провело исследование на участках дорог, где проводилось строительство с использованием плит ПЕНОПЛЭКС, выявившее целесообразность применения такого утеплителя. Было отмечено отсутствие промерзания грунта под утепляющим слоем и не было сетки трещин, что говорит о прочности и несущей способности данной дорожной конструкции.

Сравнивая показатели различных строительных материалов, пришли к выводу, что 1 см термоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС в дорожной конструкции соответствует по теплозащитным свойствам 30 см песка.

Плиты ПЕНОПЛЭКС – будущее наших дорог.

С 1999 года объем примененных в дорожном строительстве плит составил около 380 тысяч кубических метров. Они применялись и в строительстве городских улиц, автомобильных дорог, аэродромов, кустовых площадок нефтегазодобывающих предприятий и т.д. С ростом строительства ежегодно растет и потребность в этом материале. На первом Киришском заводе каждый год растут объемы выпуска. В 2005 году открылся второй завод по производству плит ПЕНОПЛЭКСА в Перми, а в 2006 году компания открыла третье производство данных плит в городе Новосибирске. Зарубежом, где дороги славятся своим высоким качеством, уже давно практикуется использование экструзионного пенополистирола в строительстве дорог. Хочется надеяться, что появление этого материала на нашем строительном рынке даст толчок его широкому применению в дорожном строительстве и российские дороги тоже станут качественными и долговечными.

Теплоизоляция дорог Пеноплекс

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по проектированию и устройству теплоизоляционных слоев дорожной одежды из пенополистирольных плит “Пеноплэкс”

УТВЕРЖДЕНО распоряжением N ОС-35-р от 20.12.2000.

ВНЕСЕНЫ изменения*.

Изменения* внесены изготовителем базы данных..
_______________
* Текст изменений см. по ссылке. – Примечание изготовителя базы данных.

Настоящие Методические рекомендации разработаны ФГУП “Союздорнии”.

Методические рекомендации разработаны в развитие ОДН 218.046-00* “Проектирование нежестких дорожных одежд”, а также в развитие ВСН 84-89 “Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты”. Методические рекомендации предназначены для обеспечения возможности накопления практического опыта применения термоизолирующих прослоек из экструзионного пенопласта “Пеноплэкс” в конструкциях дорожных одежд в условиях опытного строительства.
_______________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ОДН 218.046-01, здесь и далее по тексту. – Примечание изготовителя базы данных.

Пособие разработали:

д-р технич. наук, проф. В.Д.Казарновский,

д-р геолого-минерал. наук, проф. С.Е.Гречищев,

к.т.н. Е.С.Пшеничникова

при участии инж. Н.И.Черновой и к.т.н. И.В.Лейтланд.

Предполагается, что реализация настоящих Методических рекомендаций как в части проектирования, так и строительства будет осуществляться при научном сопровождении, в рамках которого будут предусмотрены последующие наблюдения за построенными конструкциями в процессе их эксплуатации.

Замечания, пожелания и возникающие вопросы по Методическим рекомендациям просьба направлять по адресу: 143900, г.Балашиха-6, Московская обл., ш.Энтузиастов, 79, Союздорнии

1. Общие положения

1. Общие положения

1.1. Термоизолирующие прослойки из “Пеноплэкса” в конструкции дорожной одежды могут применяться:

– как альтернатива устройству традиционных морозозащитных слоев для снижения деформаций пучения при промерзании конструкции, в которой в пределах глубины промерзания имеются пучинистые грунты;

– как альтернатива устройству повышенных насыпей или устройству термоизоляции из торфа в зоне вечной мерзлоты, обеспечивающих реализацию I-го принципа проектирования – сохранения вечномерзлого грунта в основании (или теле) насыпи с исключением просадок полотна при оттаивании его основания (или ее мерзлой части).

1.2. Первое направление использования термоизолирующей прослойки может быть реализовано на дорогах общей сети и ведомственных дорогах в любой дорожно-климатической зоне при наличии сезонного промерзания-оттаивания грунтов с повышенной пучинистостью.

Второе направление может быть реализовано на дорогах общей сети и ведомственных дорогах только в зоне вечной мерзлоты или в специальных проектных решениях, рассчитанных на особые условия строительства и эксплуатации дороги (временные дороги, спецдороги и т.п.).

1.3. Эффект от применения теплоизолирующего слоя, используемого для снижения морозного пучения, может быть получен за счет:

– уменьшения объема качественных материалов, используемых в дорожной одежде для обеспечения ее морозоустойчивости;

– возможности использования в верхней части земляного полотна местных пучинистых грунтов (без их замены);

– повышения долговечности конструкции вследствие исключения периодически возникающих деформаций морозного пучения;

– возможности понижения рабочих отметок насыпей на участках, где при традиционных конструкциях действуют ограничения СНиП по минимальному возвышению насыпи над уровнем подземных или поверхностных вод, а также над уровнем земли;

– понижения расчетной влажности грунта земляного полотна и соответствующего повышения расчетных значений прочностных характеристик грунта за счет снижения влагонакопления при процессе морозного пучения;

– снижения требуемой толщины дренирующего слоя за счет исключения поступления воды снизу при оттаивании земляного полотна.

1.4. Эффект от применения теплоизолирующего слоя для предотвращения оттаивания грунта, используемого в конструкции в мерзлом состоянии в зоне вечной мерзлоты, может быть получен за счет:

– уменьшения объемов привозных грунтов при сооружении земляного полотна по I-му принципу (сохранение мерзлого грунта);

– обеспечения возможности использования в земляном полотне грунтов с любой степенью увлажнения в виде мерзло-комковатого материала;

– обеспечения возможности уменьшения рабочих отметок насыпей, сооружаемых по I-му принципу в зоне вечной мерзлоты с соответствующим уменьшением объемов земляных работ;

– исключения необходимости замены грунта в основании дорожной одежды в выемке;

– повышения надежности и долговечности дорожной конструкции, запроектированной по I-му принципу;

– сокращения затрат на уплотнение грунтов при сооружении насыпей;

– снижения экологического ущерба при строительстве дорог в северных районах.

1.5. Конструктивные решения с использованием термоизолирующих прослоек должны быть обоснованы соответствующими расчетами, указанными в настоящих Методических рекомендациях.

2. Обеспечение морозоустойчивости дорожной конструкции при сезонном промерзании с помощью термоизолирующего слоя из “Пеноплэкса”

2.1. Условия морозоустойчивости дорожной конструкции (по ОДН 218.046-00)

2.1.1. Морозоустойчивость дорожной конструкции оценивается по величине ее морозного пучения. Морозоустойчивость конструкции считается обеспеченной при условии:

где – расчетная величина морозного пучения конструкции;

– допустимая величина морозного пучения, устанавливаемая по табл.1.1.

Таблица 1.1
(Табл.4.3 ОДН 218.046-00)

Пеноплекс в дорожном покрытии

Л Подзорова
99911@list.ru

Статья написана для издательского дома “Норма” и используется компанией “Пеноплэкс” на сайте www.penoplex.ru

«Выстилая» дороги пеноплэксом, перенесем революцию на завтра

Применение новых материалов в российском дорожном строительстве – явление не частое. Консервативность и классика, ограниченные щебнем, песком и грунтовыми насыпями обусловлены любовью технического персонала к опробованным технологиям и, что уж лукавить, низкобютжетным финансированием научно-исследовательских работ в области дорожного строительства. Но при конфликтной ситуации, когда старый фонд требует реконструкции, а средств на новое строительство недостаточно, можно уловить счастливый момент появления на рынке нового продукта, появлением своим, в какой-то степени, сглаживающего «революционную» ситуацию. Наглядный пример – пеноплэкс.

Не известно как сложилась бы судьба пеноплэкса на российском рынке, если бы не настоятельная экономическая потребность сохранения транспортной инфраструктуры на огромных российских территориях при минимальном капиталовложении. В настоящее время бюджетом не выделяются средства на дорогостоящие проекты, но для поддержки экономической стабильности, автомобили и железнодорожные составы все же должны без риска перемещаться на большие расстояния с высокими скоростями. Как обеспечить быстрое передвижение, или просто передвижение по вспученному, просевшему или растрескавшемуся покрытию? Вариантов нет, кроме одного – дорожное покрытие восстанавливается, а при значительных повреждениях строится новый транспортный путь. Причем технологии и материалы, задействованные в процессе восстановления, могут значительно отличаться по ряду параметров от классических, использованных в первоначальном строительстве. Пенополистирол относится к новому поколению материалов ранее не используемых в дорожной индустрии, но демонстрирующих ряд замечательных качеств, главное из которых сокращение материальных вложений и снижение трудозатрат, как при устройстве полотна, так и при эксплуатационном содержании. Пенополистирол дает возможность не только «вписаться» в низкобюджетные расходные статьи, но и демонстрирует, неплохие реставрационные результаты в покрытии. Впервые материал «увидел свет» в США. Попытки «вывести» «дорожный» пенополистирол были предприняты западными специалистами в конце 60-х годов. В США, Канаде, странах Западной Европы теплоизоляционный строительный материал, применяемый исключительно для утепления строительных конструкций, в лабораторных условиях за небольшой отрезок времени немного видоизменился по химическому составу, техническим параметрам, а затем с успехом выдержал испытания в качестве тепло- гидроизоляционного слоя в покрытиях различного назначения. Россияне обратили внимание на экструзионный пенополистирол десять лет назад в 1998 г. Заключительным этапом «знакомства» промышленников с ноу-хау явилось строительство городе Кириши современного завода, оснащенного оборудованием итальянской компании. Завод начал выпускать плиты из экструзионного пенополистирола различного образца. Опыт выпуска оказался настолько удачным, что отечественный продукт со строгим контролем качества, потеснил на российском рынке импортные аналоги. Строители по достоинству оценили уникальные свойства новинки и пришли к выводу о перспективности применения материала в сфере промышленного и гражданского строительства.

Читайте также:  Виды и особенности столбчатого фундамента

изготовление. Технические характеристики

В заводских условиях плитам задается определенная плотность, влияющая на прочность и легко «считываемая» по маркировке. Так, пеноплэкс-45 выдерживает нагрузку до 65 т/ кв.м при незначительной линейной деформации и специально разработан для удовлетворения нужд дорожной индустрии. Пеноплэкс получают, плавя гранулы полистирола под высоким давлением с введением в расплавленную массу вспенивающего вещества, а именно смеси легких фреонов с добавлением двуокиси углерода (СО2). Процесс изготовления тепло- гидроизолятора технологичен и совершенно безопасен благодаря современному оборудованию и свойствам задействованных в экструдировании компонентов, ведь фреоны относятся к группе озонобезопасных, негорючих и нетоксичных веществ. Высокой экологичностью отличается и конечный продукт. Он обладает химической стойкостью, не вступает во взаимодействие с большинством химических элементов системы Менделеева, и потому сохраняет полный набор первоначально заданных технических параметров. Экструзионный пенополистирол «хорошо чувствует себя» даже в кислотной и щелочной средах. Однако на материал все же могут оказывать влияние некоторые органические вещества. Полиэфирные и каменноугольные смолы, простые и сложные эфиры, кетоны, альдегиды, ароматические углеводороды при длительном контакте с плитами могут размягчить их, что крайне негативно сказывается на работоспособности дорожного полотна. Деформация, а то и вовсе растворение плит влечет за собой разрушение дорожной одежды. Во избежание внеплановых реставрационных работ, пеноплэкс укладывается между основанием и бетонной подготовкой, что в какой-то степени изолирует его от прямого контакта с внешней средой, которая, в общем, безвредна, но при определенных обстоятельствах может стать губительной для материала.
После формовки плит в ячейках пенополистирола остаточный фреон замещается воздухом. В результате к потребителю поступают плиты с равномерной структурой, состоящей из мелких, закрытых пор величиной не более 0,1-0,2 мм. Благодаря ячеистой структуре пеноплэкс демонстрирует стабильные теплотехнические показатели, и это не единственное достоинство. Его теплопроводность незначительно изменяется во времени от 0,025-0,03 Вт/мК; а водопоглащение не превышает 0,2% процента через 28 дней выдержки плит в воде. Последний пункт нуждается в комментарии. Материал впитывает воду, но этот процесс происходит в течение первых десяти суток прямого контакта с водной средой за счет заполнения жидкостью ячеек, разрушенных при изготовлении и расположенных на поверхности плиты. После их заполнения вода не проникает внутрь материала. Способность пеноплэкса к существованию в водной среде без разрушения особо ценно при учете специфики дородного строительства. Проще говоря, неизменность эксплуатационных характеристик плиты, при постоянном или частом контакте с водой в любых температурных режимах, «играет» на увеличение срока службы дорожного покрытия. Российские климатические условия предъявляют особые требования к строительным материалам, применяемым в дорожном строительстве. Морозы, сменяющиеся оттепелями и наоборот, заставляют работать материалы в режиме максимального напряжения. 45-й тип плит с габаритными размерами 2400мм с четвертью по четырем сторонам, демонстрирует замечательную устойчивость к резким температурным колебаниям в диапазоне от -500С до +75 0С. Тысяча циклов «замораживания-оттаивания» меняют термическое сопротивление плит не более чем на 5%! В температурном интервале, ограниченном вышеприведенными цифрами, можно проводить строительные работы с применением полистирола. Расширение спектра составляющих покрытия, предоставляющих возможность осуществления строительных процессов при отрицательных температурах, открывает новые перспективы в дорожном строительстве. Кто знает, может, в недалеком будущем появятся материалы, с помощью которых сезонные прокладки трасс и железных дорог превратятся в круглогодичные.

«вода камень точит» и дорогу

На первый взгляд может показаться, что полотна железных, автомобильных и авиационных дорог являются сооружениями мощными, способными сохранять работоспособность в течение длительного времени. На самом же деле дороги различного характера, выполненные по старым технологиям, довольно уязвимы. И самым страшным дорожным врагом является вода. Проникая в холодовосприимчивые несущие грунты, вода при различных температурах меняет структуру, воздействуя при этом на грунт. Замерзшие водяные скопления – «ледяные» линзы поднимают грунтовые пласты, а водяные фракции лишают грунт несущей способности. Дорожное покрытие в первом и во втором случае разрушается. До некоторого времени методы борьбы с грунтовым деформациями морозного пучения не давали сколь нибудь эффективных результатов. И только применение пеноплэкса в теплоизоляционных слоях дорожных одежд поставило под контроль деструктивное преобразование состояния грунта, в результате водного воздействия. Успешно функционируя в качестве гидроизоляционного и теплоизоляционного покрытия, плиты не пропускают внешние воды в основание, тем самым, предотвращая промерзание. Плита толщиной 100 мм, уложенная на точно рассчитанной глубине, способна предохранить основание от промерзания при атмосферной температуре до -400С. Теплоемкость грунта при этом возрастает, что значительно снижает глубину его промерзания. Таким образом, вспененный полистирол позволяет если не исключить, то минимизировать появление ледяных линз, при этом стабилизируется процесс поднятия или опускания покрытия.
Новые материалы открывают и новые перспективы в дорожном строительстве. Так сооружение покрытий в зонах вечной мерзлоты перестает быть процессом дорогостоящим, трудоемким и проблематичным, к тому же наносящим значительный ущерб окружающей среде. С помощью плит высота дорожной конструкции значительно уменьшается. Например, применение плит 45-го типа позволяет снизить высоту насыпи на 0,9 м по сравнению с проектным решением дорожной конструкции, не предусматривающим устройство теплоизолирующего слоя. К тому же пеноплэкс заменяет торфяную теплоизоляцию, тем самым, сохраняя в основании вечномерзлые грунты. Толщину теплоизоляционного слоя определяет география. Для изоляции дорожных покрытий в суровых климатических условиях Крайнего Севера часто применяются плиты 43-го типа. Кстати, для северных районов крайне важен показатель оседания дороги во время эксплуатации. Коэффициент оседания, приближающийся к единице, обеспечивает северянам дороги с замечательной устойчивостью и минимальным воздействием на грунт. Так вот, аналитические данные показывают, что 100 мм теплоизоляционный слой полностью предохраняет дорогу от оседания, тогда как неизолированные участки оседают за трехгодичный срок до 50 мм. Конструкция дорожной одежды с применением пенополистирола в любых климатических условиях предотвращает деформацию покрытия и даже помогает избежать гололеда в зимний период на поверхности покрытия.

плиты в современном строительстве

Удачное применение экструзионного пенополистирола можно наблюдать в современном строительстве. СоюздорНИИ реализовал новейшие разработки по устройству конструктивного теплоизолирующего слоя дорожной одежды из полистирольных плит при строительстве автомобильной дороги “Дон”. На одном из участков земляного полотна, сооружаемого из тяжелых суглинков, пеноплэкс послужил звеном, создавшим благоприятный водно-тепловой режим. Плиты восьми сантиметровой толщины укладывались на всю ширину дополнительного слоя основания на уплотненный выравнивающий слой из песка толщиной 10 см. Крепежные металлические стержни придали конструкции большую устойчивость. Защита из песка толщиной 20 см, расположенная непосредственно над пеноплэксом, выполнила роль дренирующего слоя. Тепло- гидроизоляция сооружалась на определенном участке дороги, поэтому перед проектировщиками возникла задача разработки переходных отрезков сопряжения дорожной одежды с изолирующим слоем и без него. Инженерная задача была решена с помощью дополнительных конструкций промежуточных расстояний длиной 15м из тепло- гидроизолирующего слоя толщиной 4 см. Уменьшение толщины пеноплэкса при переходе от одной конструкции к другой снизило вероятность возможного образования трещин в покрытии. Важно отметить, что разработки изоляции дорожного покрытия проводились с расчетом на применение отечественного продукта. Теоретические и практические разработки наглядно продемонстрировали эффективность внедрения пеноплэкса в дорожные покрытия. Введение плит в конструкцию способно не только установить температурный и влажностный режим грунта, но и повлиять на многослойность дорожной одежды. Иногда пеноплэксом заменяют щебеночно-песочный слой полностью или частично «урезав» его в составляющих или объеме. Экструзионный пенополистирол способен работать при высоких нагрузках. Достаточно вспомнить, что для устройства аэродромов и посадочных полос широко применяются ПД, ПАГ-14 и ПАГ-18. Прочность дорожным и аэродромным плитам придает железобетонная составляющая, вводимая в химический состав пенополистирола. Дополнительная составляющая повышает надежность и долговечность конструкции. Интеграция плит в покрытия осуществляется при строительстве или капитальном ремонте дорог или железнодорожных полотен.

возможно, ли повысить качество при падении стоимости?

Высокие механические характеристики и способность выдерживать динамические и статические нагрузки делают возможным применение пеноплэкса для строительства дорог различного назначения. Мало того, климатические условия перестают быть помехой для устройства железнодорожных полотен, автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов. И в условиях вечной мерзлоты и на теплом юге пеноплэкс обеспечивает покрытиям стойкость и повышенную работоспособность.
На протяжении последних лет пеноплэкс пользуется устойчивым вниманием со стороны специалистов, что является основой для частого использования материала, как в реставрации дорожных покрытий, так и строительстве новых транспортных путей. Привлекательность пенополистирола заключается не только высоких технических показателях, как самого материала, так и покрытий выполненных с его участием, но и в снижении стоимости строительства. Например, при замещении традиционной дорожной одежды на конструкцию с пенополистиролом и песком стоимость строительства 1м проезжей части падает на 17 USD. Экономический эффект применения плит достигается уменьшением объема применяемого материала для предотвращения грунтовых деформаций, уменьшения объемов земляных работ, связанных со снижением необходимой толщины дренирующего слоя, а так же за счет снижения затрат на содержание дороги и повышения срока службы конструкции.

Прогнозирование работоспособности утеплителя (на примере экструзионного пенополистирола Пеноплэкс ®) в дорожных одеждах Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Ярцев Виктор Петрович, Иванов Дмитрий Владимирович

Определены параметры водно-теплового режима дорожного земляного полотна и напряжения в теплоизолирующем слое; предложена методика прогнозирования работоспособности теплоизолирующего слоя из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС ® 45.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Ярцев Виктор Петрович, Иванов Дмитрий Владимирович

Forecast of Working Capacity of Heaters (Expanded Polystyrene PENOPLEKS ®) in the Pavement

The parameters of the hydrothermal mode of road subgrade and tension in the heat insulating layer have been identified; the technique of forecasting of working capacity of heat insulating layer made from extruded polystyrene PENOPLEKS ® 45 has been proposed.

Текст научной работы на тему «Прогнозирование работоспособности утеплителя (на примере экструзионного пенополистирола Пеноплэкс ®) в дорожных одеждах»

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ УТЕПЛИТЕЛЯ (НА ПРИМЕРЕ ЭКСТРУЗИОННОГО ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ПЕНОПЛЭКС®) В ДОРОЖНЫХ ОДЕЖДАХ

В.П. Ярцев, Д.В. Иванов

Кафедра «Конструкции зданий и сооружений»,

ФГБОУВПО «ТГТУ»; kzis@nnn.tstu.ru

Ключевые слова и фразы: водно-тепловой режим; долговечность; дорожная одежда; кинетическая теория разрушения и деформации; пенополистирол ПЕНОПЛЭКС®; работоспособность; физические и эмпирические термофлуктуа-ционные константы.

Аннотация: Определены параметры водно-теплового режима дорожного земляного полотна и напряжения в теплоизолирующем слое; предложена методика прогнозирования работоспособности теплоизолирующего слоя из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® 45.

В настоящее время половина общего объема перевозок по дорогам федерального значения осуществляется в условиях превышения нормативного уровня загрузки дорожной сети, поэтому многие дороги страны по технико-экономическим показателям не удовлетворяют требованиям современного движения.

Помимо силовых воздействий от проезжающих транспортных средств, на состояние земляного полотна и дорожной одежды оказывают влияние температура воздуха, атмосферные осадки, поверхностные и грунтовые воды, что в совокупности создает определенный водно-тепловой режим. Поэтому нерационально подобранная конструкция дорожной одежды и неправильно выбранный способ регулирования водно-теплового режима вызывают снижение прочности, разуплотнение грунта, образование пучин зимой и просадок весной, трещинообразова-ние покрытий.

Читайте также:  Утепление дома из бруса снаружи

Одним из актуальных решений указанной проблемы является переход к нетрадиционным (специальным) методам регулирования водно-теплового режима земляного полотна путем введения теплоизолирующего слоя из экструзионного пенополистирола [1]. Однако такие меры требуют от российского транспорта пересмотра не только нормативных документов на проектирование и строительство дорог, но и обоснованного подхода в применении инновационных материалов. В частности, несмотря на успешный опыт применения пенополистирола в дорожных конструкциях [2, 3], отсутствуют достоверные данные о поведении физикомеханических характеристик материала в процессе эксплуатации, нет четкой методики прогнозирования долговечности (работоспособности) материала в таких конструкциях в действующем эксплуатационном диапазоне температурных и силовых воздействий.

Количество влаги W, находящееся в земляном полотне, не остается в течение года постоянным и изменяется за определенный промежуток времени согласно уравнению водного баланса

W = (А + В + Р) – (Б + Е + F), (1)

где А – осадки, выпадающие на земляное полотно; В – просачивание воды, притекающей с прилегающей к дороге местности; С – приток воды от уровня грунтовых вод по капиллярам, а также в результате пленочного и парообразного перемещения влаги; D – сток воды с земляного полотна; Е – испарение влаги с поверхности грунта; F – просачивание воды из земляного полотна в глубинные слои грунта.

Для защиты земляного полотна автомобильных дорог от переувлажнения прибегают к использованию экструзионного пенополистирола в качестве теплоизолирующего (морозозащитного) слоя.

Для разработки методики прогнозирования работоспособности утеплителя в конструкциях дорожных одежд предлагается использовать кинетическую концепцию разрушения и деформирования твердых тел [4].

Согласно этой концепции работоспособность материалов определяется комплексом из трех взаимно связанных параметров – долговечности, эксплуатационной нагрузки и температуры [5]. Эти параметры при разрушении и деформировании определяются рядом физических или эмпирических констант, входящих в обобщенное уравнение долговечности (2):

где t – прочностная ^ = т) или деформационная ^ = 9) долговечность, с; ^ – минимальная долговечность (период колебания кинетических единиц: атомов при разрушении ^т = тт); сегментов и звеньев цепи – при деформировании, (^ = 9т)), с; Ц – максимальная энергия активации разрушения (размягчения), кДж/моль; у – структурно-механическая константа, кДж/(моль-МПа); Тт – предельная температура разложения (размягчения) материала, К; ст – напряжение, МПа; R – универсальная газовая постоянная, кДж/(моль-МПа); Т – температура, К.

Уравнение (2) описывает зависимости логарифма долговечности материалов от напряжения и температуры, имеющие линейный характер и сходящиеся в точку (полюс) в координатах «^т – о» («^т – 1/Т») при малых значениях долговечности («прямой» пучок). Встречаются также случаи изменения зависимостей («обратный» пучок, параллельные прямые). Для обратной зависимости справедливо уравнение (3) [6]

где ^ = (Тт или От); и 3, У , Тт – эмпирические константы.

При трансформации зависимостей к параллельным прямым используется уравнение

х=х*ех^-и ехр(-РстХ (4)

где р – структурно-механический коэффициент.

В соответствии с принципом температурно-временной силовой эквивалентности из уравнений (2) – (4) могут быть выражены силовой (о = /(/, Т)) и температурный (Т = /о)) параметры работоспособности материала. Таким образом, открывается возможность прогнозировать работоспособность утеплителя в конструкциях дорожных одежд в широких пределах.

Для определения температуры в любой точке х по глубине конструкции дорожной одежды предложена формула [7]

Т(х, 0) = Тв.ср + (Тг – Тв.ср)(^п + Щх)^с, (5)

где Тв ср – средняя температура воздуха за период Д/, °С; Тг – температура грунта, °С; Rп – тепловое сопротивление, характеризующее теплообмен покрытия с воздухом, м2-К/Вт; 1ЛХ – тепловое сопротивление слоев, расположенных выше глубины х, м2-К/Вт; Rс – суммарное тепловое сопротивление всех слоев дорожной конструкции и земляного полотна до глубины Н, м2-К/Вт.

Для расчета по формуле (3) необходимо знать температуру грунтов открытого поля Тг, расположенного в непосредственной близости от рассматриваемого участка. В связи с этим для выявления закономерностей распределения температуры по глубине грунтового массива проведено натурное наблюдение в период с 20 октября по 20 апреля 2011 г. С учетом полученных данных о распределении температуры воздуха проведено математическое моделирование температурного поля земляного полотна и дорожной одежды в программном комплексе Р OMSOL Multiphysics 3.3.

В общем случае, температура верхней ограничивающей поверхности зависит от температуры воздуха, радиационного баланса рассматриваемой поверхности, конвективного теплообмена, наличия снегового или растительного покрова и определяется выражением

/г.п = /в + В—ЬЕ + 0,07 Ам (6)

где /гп – температура грунта и поверхности, К; /в – температура воздуха, К; В – радиационный баланс, ккал/(м2-мес.); ЬЕ – затраты тепла на испарение, ккал/(м2-мес.); Ам – годовая амплитуда колебаний температуры воздуха, град.; Rсн – термическое сопротивление снега, м2-с-град/ккал; а – коэффициент теплоотдачи, ккал/(м2-с-град).

Формула (6) выбрана в качестве верхнего граничного условия при моделирование процессов теплопереноса. Для уточнения данной формулы отдельно рассмотрены все составляющие, оценено влияние наличия напочвенного слоя на амплитуду температурных колебаний.

Нижняя расчетная граница была выбрана на глубине 3,2 м от поверхности почвы. Изменение температуры описывается уравнением

Тн.г = Т0 + ДTsin(пM/12), (7)

где Т0 – среднегодовая температура, °С; ДТ – амплитуда колебаний температуры, °С; М – масса максимально осушенного грунта, кг.

Учитывая сложность поставленной задачи, за начало отсчета выбран момент максимального осушения земляного полотна (1 июня), а максимальное и минимальное значения температуры будут наблюдаться соответственно в середине июля и января.

Для определения начального распределения температуры по слоям дорожной одежды и земляного полотна Т(х, 0) используем формулу (5). Тогда для определения температуры грунтов открытого поля Тг воспользуемся формулой

где х – расстояние от поверхности грунта до рассматриваемой точки (Н’), см; т – рассматриваемый период, с; /Ср – среднегодовая температура поверхности почвы, °С.

Результаты математического моделирования показывают: промерзания в конструкциях с использованием теплоизолирующих слоев нет, температура под поверхностью пенополистирольных плит в зимний период колеблется около 0 °Р. В то же время в аналогичных конструкциях, но с традиционным теплоизолирующим слоем из песка, температура упала до – 5. -10 °Р. Изменилось направление тепловых потоков: вместо температурно-влажностных градиентов, направленных перпендикулярно поверхности покрытия, наблюдается изменение направления в сторону менее теплоизолированных обочин и откосов. Таким образом, применение экструзионного пенополистирола позволяет предотвратить промерзание земляного полотна в активной зоне и, снизив температурно-влажностные градиенты, создать наиболее оптимальный водно-тепловой режим.

На основании проведенных теоретических исследований и анализа литературных источников предложена комбинированная методика определения распределения температуры по слоям дорожной одежды.

Поскольку слои дорожной одежды имеют различные свойства, которые по-разному изменяются при изменении влажности, температуры и величины нагрузки, то оценка напряженно-деформированного состояния дорожной одежды и земляного полотна в целом представляет собой большие трудности, неразрешенные дорожной наукой в должной степени до сих пор. Поэтому проведен анализ существующих методов расчета напряженно-деформированного состояния дорожной одежды и земляного полотна [8, 9].

В работе [10] установлено, что под действием транспортных нагрузок в слоях дорожной одежды возникают напряжения, постепенно затухающие с глубиной (рис. 1). Для определения напряжений под нагрузкой, равномерно распределенной на круглой площадке, по вертикальной оси известно решение Ж. Буссине для изотропного массива

где г – радиус штампа, см; Р – вертикальная нагрузка, кг.

Однако область применения формулы Буссине для многослойных дорожных одежд ограничена структурными особенностями интегральных формул. С учетом

Рис. 1. Распределение напряжений в многослойной дорожной одежде:

а, б – эпюры вертикальных и горизонтальных напряжений соответственно;

1 – покрытие; 2 – основание; 3 – дополнительный слой основания; 4 – подстилающий грунт; 5 – напряжения в дорожной одежде; 6 – напряжения в однородном грунте

этого, М.Я. Якуниным в 30-х годах прошлого века для описания распределения напряжений в однородной среде предложена эмпирическая формула вида

где а – эмпирический коэффициент, связанный с закономерностью распределения напряжений; 2 – глубина вдавливаемого грунта, см.

Дальнейшие исследования показали: в многослойной среде, когда жесткости соседних слоев различаются в значительной мере, распределение напряжений не подчиняется законам однородной среды. Поэтому Г.И. Покровский предложил вместо более жесткого верхнего слоя ввести слой большей толщины, дающий то же распределение напряжений в нижнем слое, но не отличающийся от него по своей жесткости (рис. 2).

В настоящее время в качестве расчетной модели дорожной одежды с покрытием капитального типа принято слоистое линейно-деформируемое упругое полупространство, на поверхность которого действует вертикальная нагрузка, распределенная равномерно по площади круга. В результате решения смешанной задачи теории упругости и механики зернистых сред при с ^ 0, когда на поверхности действует равномерно распределенная по площади круга диаметром D нагрузка Р, В.М. Маркуцом была получена формула [9]

Структура полученной формулы отражает гиперболический закон распределения нормальных вертикальных напряжений по глубине в однородном изотропном массиве. Расчеты по формуле (11) наиболее адекватно описывают данные натурных испытаний типовых конструкций дорожных одежд.

Отличительной особенностью цементобетонных покрытий является то, что под воздействием нагрузки бетонная плита, образуя чашу прогиба (рис. 3), распределяет давление покрытия на большую площадь основания [11]. Поскольку

Р = стп02/4,то D = 1,4# 3 Ев/ Еобщ, где Ев – модуль сдвига грунта на определенной толщине; Еобщ – усредненный модуль сдвига. Далее расчет можно производить, используя вышеприведенные формулы.

Рис. 2. Схема к определению понятия об эквивалентном модуле упругости многослойной системы

Рис. 3. Схема к определению напряженно-деформированного состояния в жестких дорожных одеждах:

1 – бетонное покрытие; 2 – укрепленное основание; 3 – грунт земляного полотна

Рис. 4. Зависимость логарифма долговечности т от напряжения о при сжатии ПЕНОПЛЭКС® до величины относительной деформации 5 % при температуре, °С:

1 – 16; 2 – 35; 5 – 50

В процессе эксплуатации в конструкциях автомобильных дорог пенополи-стирольные плиты подвергаются постоянному деформированию как со стороны проезжающих транспортных средств, так и от веса вышележащих слоев одежды. При деформировании сжатием в координатах «^(т) – а» наблюдается семейство веерообразных прямых сходящихся в точку, описываемое уравнением (2) (рис. 4). По-видимому, такой вид экспериментальной зависимости связан с характером разрушения межмолекулярных связей при деформировании. Наблюдается комбинация механизмов деформирования: вначале происходит деформирование тяжей на высоту одной или нескольких ячеек, что приводит к переориентации структуры. При достижении материалом 10%-й относительной деформации происходит уменьшение Цз, что косвенно подтверждается резким повышением величины у, отражающей неравномерность силового поля по сечению нагружаемого элемента (таблица). В результате происходит смятие поперечного слоя сразу на высоту не одной, а нескольких десятков ячеек, наблюдается обвальное нарастание деформаций. Этот слой расширяется за счет смятия прилегающего слоя и становится видимым невооруженным глазом. Это определяет кооперативность перемещения сегментов и подтверждается значительным ростом Ц при деформации 20 % и снижением у за счет уплотнения структуры материала (см. таблицу).

Для прогнозирования деформационных характеристик экструзионных пено-полистирольных плит ПЕНОПЛЭКС® построены зависимости скорости деформирования от обратной температуры. В результате получены семейства веерообраз-

Физические константы при различных величинах деформирования

Величина относительной деформации, % Константы

Tm, c Tm, К Ці, кДж/моль Y, кДж/(моль -МПа)

5 10-0’2 356,51 399 780

10 10-085 371,74 325 1600

20 10-°,°7 336,70 438 840

ных прямых сходящихся в точку. Данные зависимости имеют вид «обратного» пучка и описываются уравнением вида Аррениуса

где Ут тв – начальная кажущаяся скорость внедрения индентора в поверхность материала; Цзтв – начальная энергия активации; утв – структурно-механический фактор; Тт тв – предельная температура существования материала; Нтв – твердость материала, которая определяется по формуле Нтв = М(я^), в которой N – сила, приложенная к шарику (индентору); Б – диаметр индентора; h – глубина внедрения индентора в поверхность материала.

Значения констант при деформировании пенополистирольных плит ПЕНОПЛЭКС®: ^т тв = 10-2,63 мм/с; Тт тв = 346 К; и0 тв = – 65,47 кДж/моль;

утв = 10,09 кДж/(моль -МПа). Полученные значения эмпирических констант позволяют прогнозировать скорость деформирования пенополистирола во времени.

Эксплуатационную способность материала во многом определяет величина остаточной (необратимой) деформации. Учитывая, что явление ползучести особенно характерно для термопластов из-за их высокой чувствительности к температуре и нагрузке, проведены соответствующие испытания. Полученные зависимости представляют собой петли гистерезиса. Анализ экспериментальных данных показывает, что величина упругой (обратимой) деформации для экструзионного пенополистирола не зависит от полной и составляет порядка 1,2 %. Перестраивая экспериментальные данные, приведенные на рис. 5, в координаты «с – е», находим для деформации 2 % предельное значение напряжения – 0,13 МПа.

Читайте также:  Строительство дома из керамических блоков с цокольным этажом

Экспериментально установлено: для исследуемого материала при деформации выше 10 % наступает «закритическая область», после которой материал в конструкции уже не работает. Поэтому необходимо ограничить величину упругой деформации величиной 2 %, а расчеты на прочность производить при линейной относительной деформации до 5 %.

Рис. 5. Деформация ползучести экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС” (Т = 303 К) при различном давлении, МПа:

ПЕНОПЛЭКС® для индивидуального домостроения — теплоизоляция больших возможностей

На правах рекламы

Для строительства крупных объектов различного назначения, а также возведения небольших частных домов и ремонта квартир сегодня широко применяются плиты ПЕНОПЛЭКС ® различных марок.

Возможности теплоизоляции определяются, прежде всего, теплозащитной способностью, которая количественно выражается коэффициентом теплопроводности. Чем он меньше, т.е., чем хуже материал проводит тепло, тем лучше он его задерживает в утепляемом помещении. Среди современных утеплителей этот показатель наиболее низкий у теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС ® из экструзионного пенополистирола. Коэффициент теплопроводности этого материала не превышает 0,034 Вт/м∙К. У других наиболее распространенных утеплителей коэффициент теплопроводности выше. У минераловатных, он колеблется в диапазоне от 0,037 до 0,055 Вт/м∙К, у пенопласта (точнее, беспрессового пенополистирола) — 0,036–0,059 Вт/м∙К.

Теплозащита с применением ПЕНОПЛЭКС ® не только эффективна с точки зрения теплотехники, но и надежна по конструкции. Кромка плит имеет Г-образную форму, что обеспечивает их плотную стыковку и создание сплошного теплозащитного контура без пустот. Такой возможности нет у конструкций с минеральной ватой, которая со временем оседает, образуя мостики холода.

ПЕНОПЛЭКС ® также превосходит своих ближайших конкурентов по прочности. Его прочность на сжатие при 10%-ной деформации составляет минимум 15 т/м 2 , а самые прочные плиты, которые применяются при строительстве аэродромов, выдерживают нагрузку до 70 тонн на м 2 . У самого прочного минераловатного утеплителя этот показатель будет не выше 7 т/м 2 , у пенопласта — до 15 т/м 2 .

Важным преимуществом ПЕНОПЛЭКС ® является нулевое водопоглощение. Вода хорошо проводит тепло, и утеплитель, способный впитывать влагу, со временем теряет свои теплозащитные свойства. Так происходит с волокнистой минеральной ватой и зернистым пенопластом.

Кроме того, ПЕНОПЛЭКС ® не представляет вреда для здоровья человека, материал имеет сертификат с присвоением высокой степени экологической безопасности. Сырьем для его производства служит полистирол общего назначения тех же марок, которые идут на изготовление пищевой и медицинской упаковки, а также детских игрушек. В производстве плит ПЕНОПЛЭКС ® не применяются отходы переработки пластмасс, материал не содержит вредных для здоровья компонентов, таких как сажа, пыль, шлаки, фенолформальдегидные смолы, мелкие волокна. Последние создают немало проблем в процессе утепления дома минеральной ватой — раздражают кожу, глаза, верхние дыхательные пути. Поэтому работать с минераловатными утеплителями необходимо в защитных очках, перчатках и респираторе. При монтаже ПЕНОПЛЭКС ® такие меры предосторожности не нужны, к тому же он удобен для раскроя и не требует сложного инструментария — его можно резать обычным строительным ножом.

В процессе эксплуатации теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС ® никогда не будет рассадником грибка, плесени и прочих нежелательных микроорганизмов. Биостойкость материала доказана с помощью специальных испытаний в микологических центрах. А в лабораториях НИИ Строительной физики были проведены испытания, которые позволили определить минимальный срок его службы — 50 лет.

Этими преимуществами обладают все марки теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® , в том числе три бренда, предлагаемые производителем для использования в индивидуальном домостроении:

У каждого из них своя область применения, отчасти отраженная в названии.

ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ ® — там, где требуется высокая прочность

Среди всех трех марок теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® , рекомендуемых для использования в индивидуальном домостроении, эти плиты обладают наиболее высокой прочностью — минимум 30 тонн на квадратный метр. Поэтому предназначены для утепления нагруженных конструкций: фундаментов, подвалов, цокольной части, полов, а также плоских кровель и придомовых стоянок автомобилей.

ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА — там, где необходима высокая адгезия

У ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА и ПЕНОПЛЭКС КОМФОРТ ® одинаковые технические характеристики, первая отличается от второй шероховатостью плоской поверхности. На заводе поверхность плиты обрабатывается специальным станком, что существенно повышает адгезию со штукатурно-клеевыми составами. Этот параметр, который также называется прочностью сцепления, у шероховатой поверхности плит ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА превышает адгезию гладких поверхностей плит ПЕНОПЛЭКС ® и других распространенных утеплителей: в 1,5 раза выше, чем у пенопласта и в 2,5 раза больше, чем у минеральной ваты. Также прочность сцепления шероховатой поверхности ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА в три раза больше, чем требует ГОСТ на теплоизоляционные фасады со штукатурной отделкой. Только шероховатая поверхность будет надежно удерживать на стене декоративную штукатурку, плитку и другие отделочные материалы, которые фиксируются на стене не механически, а исключительно с помощью сил сцепления. Поэтому производитель рекомендует плиты ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА для теплоизоляции стен с последующей отделкой такими материалами.

ПЕНОПЛЭКС КОМФОРТ ® — теплоизоляция широкого профиля

Эта марка теплоизоляции применяется там, где не требуются особые условия: для утепления балконов/лоджий, стен квартиры и дома без последующей отделки штукатуркой или плиткой, в некоторых случаях (при невысоких нагрузках) допускается их использование для теплоизоляции полов с подогревом. При необходимости ПЕНОПЛЭКС КОМФОРТ ® заменит плиты ПЕНОПЛЭКС ® СТЕНА. Шероховатость поверхности можно создать своими руками — для этого следует сделать насечки на поверхности с помощью мелкозубой ножовки. Однако лучше работать с шероховатой поверхностью заводского качества.

Плиты ПЕНОПЛЭКС ® обеспечат высокий уровень теплозащиты любой ограждающей строительной конструкции, поверхность которой позволяет монтировать листовые материалы. Для теплоизоляции труднодоступных мест и конструкций со сложной геометрической конфигурацией компания «ПЕНОПЛЭКС СПб» рекомендует применять напыляемый утеплитель собственного производства PENOPLEX ® FASTFIX ® , который также обладает высокими теплозащитными свойствами и другими преимуществами.

Пеноплекс — применяйте правильно

Под названием Пеноплекс скрывается обычный экструдированный пенополистирол, который, как известно, имеет свою область применения. Но рекламный прессинг торговой марки настолько большой, что многие уже считают само собой разумеющимся применить Пеноплекс повсюду. И в этом кроется серьезная ошибка, — во первых, значительные деньги тратятся без всякой пользы, во вторых, наносится вред конструкциям дома. Но обо всем по порядку…

Расхожая шутка о неправильном использовании «Сникерса и Тампакса», из-за отсутствия понимания того, что скрывается под этими названиями, точно описывает и ситуацию с Пеноплексом. Слепое следование рекламным буклетам приводит к неоднозначным ситуациям.

Выгодно ли применять

Нормативы рекомендуют частникам создавать экономически целесообразное утепление, чтобы оно окупалось при существующих ценах на энергоносители за определенный промежуток времени — до 12 лет. Поэтому в проектной документации на частные дома и квартиры закладываются теплоизоляторы достаточно надежные (долговечные), но умеренной цены, — утепление должно быть выгодным для владельца.

В проектах не встретишь слишком дорогого пеностекла. Но зато широко используется дешевый вспененный полистирол (пенопласт) высокой плотности.
В проектах домов экструдированный пенополистирол предусматривается строго по назначению.

Никто не будет закладывать экструдированный пенополистирол там, где может применяться пенопласт, который значительно дешевле. Иначе смысл утепления теряется, — оно просто не окупится в нормальные сроки, а нарушение норматива грозит лишением лицензии на проектирование, например.

Чем особенным отличается экструдированный пенополистирол

Производство Пеноплекса выполнено методом экструзии, который впервые был применен в США полвека назад. Полистирол вспенивается химической реакцией при большом давлении и при высокой температуре. В результате, в материале образуются совсем маленькие ячейки — до 0,2 миллиметров, с почти одинаковыми размерами. А также полностью замкнутые, в отличие от пенопласта.

Экструдированный полистирол приобретает следующие отличительные свойства:

  • Повышенную прочность на сжатие — от 0,2МПа до 0,6Мпа в зависимости от плотности, которая может находиться в пределах от 25 кг/м куб. до 50 кг/м куб., наиболее плотные можно укладывать под покрытием автомобильной дорожки.
  • Практически нулевое водопоглощение, — можно применять в грунте без защиты.
  • Почти полное отсутствие проницаемости для водяного пара — на стене из любого обычного строительного материала, слой экструдированного пенополистирола толщиной от 2 см, окажется пароизолятором.

Где и когда правильно применить этот теплоизоляционный материал?

Размеры листов, виды

Пеноплекс выпускается под названиями «Стена», «Фундамент», «Кровля», «Дорога», «Универсальный»… От названия к названию меняется в основном плотность от 25 кг/м куб. для «Стена» до 40 кг/м куб. для «Дорога» и соответственно прочность материала.

Стандартная плотность обычного экструдированного пенополистирола для широкого применния составляет 35 кг/м куб. Но в случае с Пеноплекс, например типа «Универсальный», даются несколько разноречивые данные — плотность от 28 до 34 кг/м куб.

Очевидно стремление экономить при производстве, — предлагается более непрочный, легкий материал с несколько увеличенным водопоглощеннием Т.е. как бы «Эконом-Лайт-экструдированный пенополистирол».

Но, вероятно, что и у других производителей продукция может быть «облегченной» или даже не соответствовать заявленным техническим характеристикам…

Размеры листа утеплителя Пеноплекс обычно составляют 600х1200 мм. Толщина варьируется, может быть 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 (мм).

Ошибки в применении

Типичная ошибка применения Пеноплекса связаны скорее с верой в некие «чудодейственные» свойства материала, или с обычным нежеланием вникать в вопросы.

Кочующие бригады утеплительщиков навязывают свое мнение по теплоизоляции ища свою выгоду. Нередко навязывают Пеноплекс, как более дорогой материал для утепления стен, полов, кровли, вместо подходящих по экономической или по технической целесообразности пенопласта или минеральной ваты.

А чтобы хозяевам не показалось слишком дорого, просто применяют для утепления стен листы толщиной 20 мм или 30 мм.

Эффект теплосбережения, от столь тонкого слоя минимальный, или даже практически не заметный. А значительные затраты на приклейку и штукатурку по технологии Мокрый фасад являются выброшенными зря деньгами.

Ущерб

Таким образом теплоизолятор экструдированный пенополистирол наклеенный на большую площадь стен приносит значительный ущерб владельцам.

К тому же пароизоляцию почти безболезненно вытерпит только весьма плотный бетон. Кирпич же и пористые материалы легко приобретут повышенную влажность, такую же как внутри помещения, что не слишком полезно. А в случаях некачественной обклейки, по краям площади, каких-то утечек пара сквозь наружную скорлупу вполне возможно и замачивание стены кондесатом образующимся на границе стены и утеплителя.

Также в стропильных системах, в деревянных перекрытиях, в контакте с деревом, специалисты в основном рекомендуют применять паропроницаемые утеплители, проветриваемые снаружи, обеспечивающие долговечность конструкции.

К тому же пенополистирол внутри помещения неподходящий по пожарным требованиям, крайне опасен при плавлении, без ограждения от жилого пространства несгораемой перегородкой…

Как использовать Пеноплекс для утепления

Пеноплекс, как и любой другой экструдированный пенополистирол в соответствии с рекомендациями производителя хорошо подходит для утепления грунта вокруг дома при возведении мелкозаглубленных фундаментов. Уложенный под отмостку, он надежно оградит грунт от осадков и мороза.

Для утепления фундаментов рекомендуется применять экструдированный пенополистирол. При этом он наклеивается на обмазочную гидроизоляцию, образуя с ней прочный теплоизоляционный и водоупорный слой.

Важно проклеить и швы (шип-паз) между плитами утеплителя.

Где нельзя применять Пеноплекс

Но экструдированный пенополистирол нельзя применять с материалами, которые его разрушают.

С чем нельзя применять Пеноплекс? — далее приведены вещества, с которыми не должен контактировать экструдированный пенополистирол.

Следующий список веществ, которые допускаются к контакту.

Если хочется наклеить на стену…

Если принято решение по каким-то соображением утеплять стены пеноплексом (возможно из-за заявлений производителя о большой долговечности материла…), то технологию мокрый фасад нужно сделать по крайней мере правильно.

  • Снизу и сверху обрывающиеся слой утепления должен быть защищен соответствующими планками.
  • Обеспечивается ровная прочная поверхность стены, на которую будет вестись наклейка.
  • Листы наклеиваются соответствующим клеем, с максимально-наибольшей площадью плотного контакта со стеной на клею… А также многое другое ….

Подробней как утеплить фасад дома и другие стены с помощью технологии мокрый фасад самостоятельно, можно ознакомиться здесь….

Ссылка на основную публикацию