Классификация и применение плит из экструзионного пенополистирола XPS
Экструзионный пенополистирол (XPS) — это теплоизоляционный материал с закрытыми ячейками, широко известный своими превосходными теплоизоляционными и механическими характеристиками.
• прочность на сжатие при 10%-ной деформации;
• водопоглощение при длительном полном погружении образцов, %;
• прочность при изгибе.
Все три показателя определяют круг возможного применения конкретного типа плит XPS: нагружаемые либо ненагружаемые конструкции, допустимость повышенной влажности и прочие.
Применение XPS в различных областях в значительной степени определяется прочностью на сжатие, которая является показателем его способности выдерживать нагрузку без остаточной деформации. Процесс производства XPS позволяет точно контролировать его плотность и, следовательно, прочность на сжатие, что позволяет адаптировать его к конкретным требованиям к конструкции и изоляции.
Прочность на сжатие - основная характеристика плит XPS
Прочность на сжатие XPS обычно измеряется в килопаскалях (кПа) и характеризует условия внешнего воздействия, при которых материал демонстрирует 10%-ную деформацию под действием сжимающей нагрузки, перпендикулярной его поверхности. Это свойство имеет решающее значение, поскольку оно напрямую связано со способностью материала выдерживать нагрузки без разрушения или потери своей изоляционной эффективности. Закрытоячеистая структура XPS, в которой отдельные ячейки герметично отделены друг от друга, в значительной степени способствует его высокой прочности на сжатие и устойчивости к водопоглощению, что отличает его от открытоячеистых пен.Плотность ЭППС является основным фактором, определяющим его прочность на сжатие. Изделия из ЭППС более высокой плотности производятся с использованием большего количества полимерного материала на единицу объёма, что обеспечивает более толстые стенки ячеек и более прочную ячеистую структуру, что, в свою очередь, обеспечивает более высокую устойчивость к сжатию.
Производители выпускают ЭППС различной плотности, обычно от 25 до 45 кг/м³, с соответствующей прочностью на сжатие от примерно от 170 кПа до более 690 кПа.
Варианты применения ЭППС, основанные на прочности на сжатие
Разнообразный диапазон прочности на сжатие, доступный для XPS, позволяет применять его в самых разных ситуациях: от изоляции жилых помещений до тяжелых промышленных применений.Экструзионный полистирол с прочностью на сжатие около 100-150 кПа
XPS 100 используются в различных строительных работах, где от материала не требуется выдерживать значимые нагрузки, то есть, в ненагружаемых, преимущественно вертикальных или наклонных, элементах конструкций малоэтажных зданий.Экструзионный полистирол с прочностью на сжатие около 150–250 кПа
XPS с относительно невысокой прочностью на сжатие обычно используется в тех случаях, когда основным требованием является теплоизоляция, а материал не будет подвергаться значительным статическим или динамическим нагрузкам.• Утепление пустотелых стен
В пустотелых стенах плиты XPS устанавливаются между внутренними и внешними слоями кладки. Сжимающие нагрузки минимальны и ограничиваются, в основном, весом самого утеплителя и незначительным давлением от анкерных креплений. Ключевыми преимуществами XPS являются отличные теплоизоляционные характеристики и влагостойкость.
• Утепление под плитой перекрытия (жилые здания)
Для бетонных плит, расположенных на грунте, в качестве утеплителя можно использовать экструзионный пенополистирол (XPS) с невысокой прочностью на сжатие. Нагрузки распределяются по относительно большой площади, и общий вес плиты и типовой мебели, как правило, не превышает допустимую нагрузку этих менее прочных изделий. Влагостойкость пенополистирола особенно важна в данном случае, поскольку предотвращает термическую деградацию, вызванную водопоглощением.
• Теплоизоляция кровли (плоские неэксплуатируемые крыши)
На плоских крышах, не предназначенных для хождения или установки тяжёлого оборудования, в качестве теплоизоляционного слоя под гидроизоляционной мембраной можно использовать экструзионный пенополистирол с низкой прочностью на сжатие. Нагрузки возникают в основном от самой кровельной системы и факторов окружающей среды, таких как снег, которые, как правило, находятся в пределах допустимой нагрузки материала.
• Утепление по периметру
Экструзионный пенополистирол (XPS) обеспечивает теплоизоляцию и защиту от морозного пучения по периметру фундамента. Нагрузки, как правило, возникают из-за засыпки грунта, которая не слишком высока. Влагостойкость пенополистирола критически важна для применения под землей.
Экструзионный полистирол XPS со средней прочностью на сжатие (около 250–400 кПа)
Эта линейка XPS обеспечивает баланс между теплотехническими характеристиками и несущей способностью, что делает её пригодной для применений в более требовательных условиях.• Утепление под плитой перекрытия (коммерческое/промышленное применение)
Для коммерческих зданий или зданий лёгкой промышленности с бетонными плитами часто используется экструзионный пенополистирол (XPS) средней прочности на сжатие. Такие плиты могут подвергаться более высоким распределённым нагрузкам от оборудования, складских помещений или движения лёгкого транспорта. Повышенная прочность на сжатие гарантирует, что утеплитель выдерживает эти нагрузки без остаточной деформации, сохраняя свои теплоизоляционные свойства.
• Инверсионные кровельные системы (защищенные мембранные кровли)
В инверсионной кровле изоляция из экструдированного пенополистирола (XPS) размещается поверх гидроизоляционной мембраны, защищая её от ультрафиолетового излучения и колебаний температуры. Для такого применения требуется изоляция с достаточной прочностью на сжатие, чтобы выдерживать вес балласта (например, гравия, брусчатки) и периодическое пешеходное движение во время обслуживания. XPS также должен выдерживать подъёмную силу ветра.
• Плоские эксплуатируемые и зелёные крыши
Как и инверсионные крыши, плоские эксплуатируемые и зеленые крыши подвергаются значительным нагрузкам от почвы, растительности и пешеходного движения. Экструзионный пенополистирол (XPS) средней прочности на сжатие необходим для выдерживания этих нагрузок, обеспечивая эффективную изоляцию и дренаж. Его влагостойкость также критически важна в таких условиях.
• Холодильные склады
В холодильных складах экструзионный пенополистирол (XPS) используется для изоляции полов, стен и крыш. Полы, в частности, должны выдерживать большие статические и динамические нагрузки от стеллажей, вилочных погрузчиков и хранящихся товаров. Экструзионный пенополистирол (XPS) со средней и высокой прочностью на сжатие необходим для предотвращения усадки и поддержания теплового контура.
Экструзионный полистирол XPS с высокой прочностью на сжатие (около 400–690+ кПа)
XPS с высокой прочностью на сжатие разработан для самых требовательных структурных и несущих нагрузок, где ожидаются значительные по силе воздействия.• Промышленные полы повышенной прочности
На промышленных объектах с очень тяжёлым оборудованием, складскими помещениями или движением транспортных средств (например, тяжёлых вилочных погрузчиков, грузовиков) под бетонными плитами используется высокопрочный экструзионный пенополистирол (XPS). Это гарантирует, что изоляция выдержит экстремальные точечные и распределённые нагрузки без разрушения, что может нарушить целостность и тепловые характеристики пола.
• Автомобильные и железные дороги (изоляция подстилающего слоя)
В регионах, подверженных морозному пучению, высокопрочный экструзионный пенополистирол (XPS) используется в качестве изоляционного слоя подстилающего слоя под автомобильными и железнодорожными путями. Он предотвращает промерзание грунта подстилающего слоя, которое может привести к значительным повреждениям и потере устойчивости конструкции. Изоляция должна выдерживать огромные динамические нагрузки от движения транспорта и статические нагрузки от вышележащего дорожного покрытия или рельсовой конструкции.
• Взлётно-посадочные полосы и рулёжные дорожки аэропортов
Подобно автомобильным и железным дорогам, покрытия аэропортов подвергаются чрезвычайно высоким динамическим нагрузкам от воздушных судов. Высокая прочность на сжатие экструдированного пенополистирола критически важна для изоляции этих конструкций в холодном климате, предотвращения пучения грунта при промерзании и поддержания структурной целостности покрытия.
• Опоры мостов и подпорные стенки
Экструзионный пенополистирол (XPS) может использоваться за опорами мостов и подпорными стенками для снижения давления на грунт и обеспечения изоляции. Материал должен обладать высокой прочностью на сжатие, чтобы выдерживать боковые нагрузки, создаваемые грунтом, и любые дополнительные нагрузки.
• Изоляция фундамента для крупных конструкций
Для очень больших или тяжелых конструкций может быть выбран высокопрочный экструзионный пенополистирол для изоляции фундамента, чтобы гарантировать, что он сможет выдерживать огромный вес здания без ползучести или деформации, которые могут привести к структурным проблемам.
Подводя итог, можно сказать, что выбор XPS для конкретного применения неразрывно связан с его прочностью на сжатие. Инженеры и архитекторы тщательно учитывают ожидаемые нагрузки, как статические, так и динамические, а также факторы окружающей среды, чтобы выбрать подходящий материал XPS, обеспечивающий как теплоизоляцию, так и структурную целостность. Возможность производства XPS с широким диапазоном прочности на сжатие делает его универсальным и незаменимым материалом в современном строительстве.
Товары