Изготовление полистиролбетона в домашних условиях: Полистиролбетон своими руками: состав и пропорции

расчет пропорций и состав раствора на 1 м3 пенополистиролбетона и полистиролбетона на песке, рецепт в домашних условиях

Бетон – одно из лучших изобретений человечества в сфере строительства за всю историю цивилизации, но у его классической разновидности есть один принципиальный недостаток: бетонные блоки весят слишком много. Неудивительно, что инженеры много работали над тем, чтобы сделать материал менее плотным, но при этом очень прочным. В результате было создано несколько модифицированных вариантов бетона, а одним из наиболее популярных среди них является полистиролбетон. Вопреки распространенному мнению, его, как и обыкновенный бетон, можно замешать своими руками прямо в домашних условиях.

Источник фото: https://beton57.ru/proizvodstvo-polistirolbetona/

Необходимые материалы

Как и положено любой другой бетонной смеси, полистиролбетон предполагает использование в первую очередь

цемента, просеянного песка и пластификаторов. Вода также необходима, причем ее количество важно просчитать идеально точно. В принципе, если влаги будет много, вы это сразу заметите: слишком жидкая масса спровоцирует всплытие всей взвеси. Если же состав получился слишком густым, последствия обнаружатся позже – неуместно сгущенный полистиролбетон имеет повышенную склонность к растрескиванию. Кроме того, необходимо добавить и полистирол.

Этой комбинации ингредиентов уже достаточно, чтобы масса получилась универсальной и могла быть использована в различных условиях. Добавление каких-либо дополнительных компонентов не требуется – стандартного набора составляющих хватит для того, чтобы полистиролбетон мог быть использован для всех основных сфер, а именно: строительства зданий, установки перемычек и заливки пола.

При этом материал не содержит токсичных или любых других опасных для человека компонентов, является экологически чистым и безвредным для окружающей среды.

Инструменты и оборудование

Особенностью полистиролбетона является то, что его компоненты имеют различную плотность, а потому нуждаются в очень тщательном смешивании, иначе об однородности массы не может быть и речи. Тяжелая техника для замешивания полистиролбетона не требуется, хотя может использоваться при производстве стройматериала в промышленных масштабах. При этом вручную состав не вымешивают даже строители-любители – желательно обзавестись хотя бы самой простой

бетономешалкой.

В условиях большого частного строительства, если полистиролбетона надо хотя бы 20 кубов, актуально использование отдельного электрогенератора. Он позволит подавать производимую массу на место укладки без перебоев, а ведь в сельской местности, где обычно занимаются любительским строительством, перебои с напряжением вполне вероятны.

Более того, согласно ГОСТу 33929-2016 качественная заливка материала возможна только с полноценным применением генератора.

Заливка возможна и с определенной дистанции, но для удобства выполнения масштабных работ гораздо удобнее обзавестись

мобильной установкой для замешивания полистиролбетона. Другое дело, что ее покупка очень сильно бьет по карману владельца, а в процессе возведения одного объекта, пусть даже довольно крупного, окупиться она не успеет. Таким образом, подобное оборудование актуально для профессиональных строительных бригад, но вряд ли должно рассматриваться в качестве решения для индивидуального строительства.

Можно также уточнить, что на больших предприятиях, конечно, автоматизация процесса организована на порядок выше. Самые лучшие образцы современной техники – полностью автоматизированные конвейерные линии – позволяют выдавать свыше 100 м3 готового материала ежедневно, причем уже сформированного в блоки нужного размера и формы. Такое оборудование не могут позволить себе даже предприятия среднего размера, которые вместо этого обходятся сравнительно компактными и недорогими стационарными линиями.

Рецептура

В интернете можно встретить различные рекомендации относительно пропорций всех входящих в рецепт компонентов, но в каждом отдельном случае правильный состав будет разным. Удивляться этому не стоит: как и обычный бетон, полистирольная версия бывает разных марок, каждая из которых подходит для определенных задач. Именно с этим стоит разобраться в первую очередь.

Марки полистиролбетона по плотности обозначаются буквой D и трехзначным числом, которое указывает, сколько примерно килограммов веса приходится на 1 м3 застывшей массы. Менее плотные растворы, марка которых ниже D300, не годятся ни для стяжки пола, ни для возведения стен: они очень пористые и из-за этого хрупкие, неспособные выдерживать значительную нагрузку. Такие блоки, как правило, используют в качестве теплоизоляции.

Полистиролбетон в пределах D300–D400 называют теплоизоляционно-конструкционным: он и теплоизоляцию обеспечивает, и может быть использован для малоэтажного строительства, но только при условии, что не станет несущей опорой для тяжелых конструкций. Наконец,

составы плотностью от 400 до 550 кг на 1 м3 называются конструкционно-теплоизоляционными. Они уже не годятся для полноценной теплоизоляции, но выдерживают более высокую нагрузку.

Тем не менее даже их нельзя использовать для многоэтажного строительства.

Теперь можно переходить непосредственно к пропорциям. В каждом случае за неизменную основу будем брать 1 кубометр гранулированного полистирола. Если брать для замешивания цемент марки М-400, то на куб полистирола для производства бетона D200 надо взять 160 кг цемента, для D300 – 240 кг, D400 – 330 кг, D500 – 410 кг.

Количество воды по мере роста потенциальной плотности тоже возрастает: брать надо, соответственно, 100, 120, 150 и 170 л. А также нередко добавляют смолу древесную омыленную (СДО), но ее надо совсем немного и тем меньше, чем выше плотность: соответственно, 0.8, 0.65, 0.6 и 0.45 л.

Использование цемента более низкой марки, чем М-400 крайне нежелательно.

Если марка более высокая, можно немного сэкономить цемент, сделав массу частично на песке.

Профессионалы указывают, что использование высококачественных марок цемента позволяет треть его массы заменять песком.

Отдельного внимания заслуживает использование СДО, которая считается необязательной.

Это вещество добавляют по той причине, что оно создает в толще бетона маленькие воздушные пузырьки, способствующие повышению теплоизоляционных свойств. При этом небольшая доля СДО в общей массе на плотность радикально не влияет, но если теплоизоляция вам совершенно ни к чему, можно сэкономить на производстве полистиролбетона, не добавляя в него этот компонент.

Необходимыми компонентами являются пластификаторы, но в пропорциях выше они рассмотрены не были. Так произошло потому, что каждый производитель предлагает продукцию с совершенно разными свойствами, поэтому разумно вчитываться в инструкции на таре, а не руководствоваться некой общей логикой. При этом в домашних условиях очень часто не применяют специальные пластификаторы, используя вместо них жидкое мыло либо средство для мытья посуды.

Хотя они тоже бывают разными, некая общая рекомендация существует: такой «пластификатор» добавляется в воду в количестве примерно 20 мл на ведро.

Как сделать?

Изготовление полистиролбетона своими руками не является особо сложной задачей, но важно выдержать процедуру приготовления, иначе материал окажется ненадежным, не сможет соответствовать лучшим ожиданиям или попросту будет приготовлен в недостаточном или чрезмерном количестве. Разберемся, как получить хороший пенополистиролбетон без очевидных ошибок.

Расчет объема

Хотя пропорции выше даны правильно, в домашних условиях ими пользуются мало: в них учтены слишком большие объемы, которые не только не используются в частном строительстве, но и сложно измерять. Для большего удобства мастера-любители используют перерасчет на ведра – это своеобразный общий знаменатель для килограммов цемента, литров воды и кубометров полистирола. Даже если нам нужен раствор на базе кубометра гранул, все равно такой объем в бытовую бетономешалку не поместится, а значит, лучше измерять ведрами.

Сначала нужно понять, сколько ведер цемента надо для замешивания массы. Как правило, стандартное 10-литровое ведро цемента весит примерно 12 кг. Согласно приведенным выше пропорциям, для приготовления полистиролбетона марки D300 надо 240 кг цемента или 20 ведер. Раз общую массу можно поделить на 20 «порций», определяем, сколько других материалов понадобится для одной такой «порции», деля рекомендованное в пропорциях количество на 20.

Кубометр полистирола – это объем, равняющийся 1000 л. Поделим его на 20 – получится, что на каждое ведро цемента надо 50 л гранул или 5 10-литровых ведер. По такой же логике вычисляем количество воды: суммарно ее надо было 120 л, при делении на 20 частей получается по 6 литров на порцию, отмерять их можно даже обыкновенными бутылками из-под различных напитков.

Сложнее всего с СДО: ее суммарно надо было всего 650 мл, а значит, для каждой порции – всего 32,5 мл. Конечно, небольшие отклонения допустимы, но помните, что снижение дозировки отрицательно сказывается на теплоизоляционных свойствах, а превышение делает материал менее прочным.

Эта же формула используется и для расчетов пропорций составляющих для изготовления полистиролбетона любых других марок: определяйте, сколько ведер цемента надо на 1 м3 гранул, а потом делите соответствующий объем других компонентов на число ведер.

Замешивание

Замешивать полистиролбетон надо, соблюдая определенный порядок действий, иначе получившаяся масса не будет однородной, а значит, блоки из нее не будут прочными и долговечными. Последовательность шагов предполагается следующая:

• в бетономешалку высыпают все полистирольные хлопья и сразу же включают вращение барабана;
• пластификатор или моющее средство, которое его заменяет, растворяют в воде, однако выливают в барабан не всю жидкость, а только ее треть;
• в сравнительно небольшом количестве влаги и пластификатора гранулы полистирола должны отмокать на протяжении некоторого времени – к следующему шагу переходим только после того, как каждая гранула наверняка промокла;
• после этого можно засыпать в бетономешалку весь объем цемента, а сразу за ним влить всю оставшуюся воду;
• если СДО входит в состав вашего рецепта, она вливается самой последней, но ее надо предварительно растворить в небольшом объеме воды;
• после добавления СДО остается вымешивать всю массу на протяжении 2 или 3 минут.

На самом деле процесс домашнего разведения полистиролбетона может оказаться и более простым, если вы купите его в сухом виде и просто добавите воды. На упаковке будет написано, какая марка стройматериала должна получиться на выходе, а также должно быть указано, сколько именно жидкости надо для получения ожидаемого результата.

В составе такой сухой массы уже есть все необходимое, включая СДО и пластификаторы, поэтому ничего, кроме воды, добавлять не нужно.

Инструкцию по изготовлению полистиролбетона своими руками смотрите в видео ниже.

Как сделать полистиролбетон своими руками — изготовление пенополистиролбетона

Полистиролбетон, или пенополистиролбетон ‒ это вид легкого бетона с наполнителем из гранул полистирола. Этот материал был придуман еще в середине 20 века в Германии, но в России популярность приобрел только в последние десятилетия. В состав полистиролбетона входит цемент, кварцевый песок, вода, полистирол в виде гранул и добавки, ускоряющие отвердение и образующие пузырьки воздуха. В качестве воздухововлекающих добавок применяется, например, омыленная древесная смола. В зависимости от содержания воздуха пенополистиролбетон бывает разных по плотности марок. Что немаловажно, так это то, что полистиролбетон можно изготовить в домашних условиях и построить из него дом. Поэтому в статье вы не только увидите описание этого строительного материала, но и узнаете, как сделать полистиролбетон своими руками.

Характеристики полистиролбетона

Как и у всякого материала, у полистиролбетона есть свои положительные и отрицательные стороны.

Достоинства полистиролбетона:

• долговечность;
• небольшая масса;
• хорошие шумо- и теплоизолирующие свойства, его используют для теплоизоляции, в частности, кровли;
• противостоит плесени;
• не выделяет вредных веществ;
• блоки не бьются и не трескаются.

Недостатки полистиролбетона:

• низкая прочность в местах крепления, например, окон и дверей;
• необходимость дополнительной защиты от воды, оштукатуривания ‒ в сырой среде материал теряет прочность, намоченный полистиролбетон после замораживания и оттаивания становится хрупким;
• необходима защита от ультрафиолета;
• хотя пенополистиролбетон не горит, от высокой температуры он становится непрочным;
• несмотря на небольшую массу, с блоками большого размера неудобно работать.

Полистиролбетон выпускают в виде блоков разных размеров. Для строительства в средней полосе используются обычно блоки толщиной 400 мм, в более северных районах ‒ 500 мм. Выпускаются также блоки меньших размеров, из которых можно возводить перегородки внутри дома или квартиры, и декоративные панели разных цветов для отделки. Также производится пенополистиролбетон в виде сухих смесей.

Полистиролбетон применяется и в малоэтажном, и в многоэтажном (до 25 этажей) строительстве в виде готовых блоков или монолитных стен и перекрытий, для которых его заливают в съемную или несъемную опалубку. Кроме того, полистирол в виде сухих смесей используют для теплоизоляции, например, кровли, выравнивания полов, заделывания воздушных каналов. Благодаря небольшой массе его можно применять для надстройки зданий. Для кладки стен из полистиролбетонных блоков используется специальный клей или теплый раствор.

Стоит заметить, что разные по плотности марки полистиролбетона предназначены для разных целей. Марки полистиролбетона D150 и D200 используют только для теплоизоляции, D250 и D300 — для теплоизоляции и ненесущих стен, внутренних перегородок, а марки с большей плотностью уже можно применять для постройки несущих стен. Цифры в названии марки обозначают плотность в килограммах на кубический метр.

Часто именно выбор материала с недостаточной плотностью приводит к тому, что в стенах из полистиролбетона плохо держится крепеж.

Кроме блоков и сухих смесей, некоторые компании производят домокомплекты из полистиролбетона. Такие домокомплекты можно как выбрать из готовых вариантов, так и заказать по собственному проекту. В комплект входят крупногабаритные плиты для стен и перекрытий, из которых можно прямо на участке довольно быстро собрать дом. Кроме скорости постройки такого дома, использование монолитных плит уменьшает количество швов, по которым из дома зимой будет уходить тепло.

Пенополистиролбетон, как и любой стройматериал, имеет свои особенности и недостатки, и свою область применения. От других видов легкого бетона его существенно отличает меньшая теплопроводность и большая прочность.

Изготовление полистиролбетона в домашних условиях

Итак, ознакомившись с основными свойствами полистиролбетона и областью его применения, рассмотрим, как этот строительный материал можно сделать в домашних условиях, причем без существенной потери качества. Но сначала, нужно определиться, для чего он нужен именно вам, так как технология изготовления в каждом случае может отличаться.

Рецепт приготовления полистиролбетона

Полистиролбетон применяется:

• При утеплении кровли и чердака.
• Для заливки монолитных стен дома.
• Для изготовления блоков.

И в том и в другом случае нужно сделать качественный раствор, прочность которого позволит получить желаемый результат. Для чердака можно сделать менее прочный раствор, поэтому этот момент будет описан отдельно.

Решив утеплить кровлю полистиролбетоном, важно принять во внимание, что ее наклон не должен превышать 30%.

В нижеприведенной таблице приведены пропорции для получения 1 м³ полистиролбетона разной плотности.

• Первым делом нужно правильно приготовить раствор омыленной древесной смолы (ЦДО) в литровой банке, залив ее кипятком.
• Смола растворяется до однородного состояния.
• Вместо смолы можно использовать жидкое мыло или моющее средство, но в таком случае теплоизоляционные свойства материала ухудшаются.
• В бетономешалку заливается 10 л воды и добавляется пластификатор.
• Запустив бетономешалку, засыпаем в нее часть полистирола.
• Добавляем нужное количество цемента и воды, перемешиваем раствор до получения однородного состава.
• В последнюю очередь засыпается остальная часть полистирола. После перемешивания раствор готов к применению по назначению.

Утепление чердака

Для утепления чердака смесь готовится следующим образом:

• Прямо на чердаке устанавливается корыто и в него засыпается 3 ведра полистирола.
• Затем в эту емкость заливается 1,5 л воды с добавлением в нее 30 мл моющего средства или жидкого мыла.
• Всё перемешивается, чтобы шарики смочились водой.
• Добавляется ведро цемента М400, и вновь всё перемешивается миксером.
• По мере перемешивания добавляется вода.

Готовую смесь используют для утепления чердака, укладывая ее слоем приблизительно 10 см.

Мнения о составе наполнителей для утепления чердака отличаются, поэтому некоторые люди вместо цемента используют глину и песок.

Как вы смогли понять, сделать полистиролбетон в домашних условиях несложно, но чтобы он соответствовал определенной марке, важно соблюдать пропорции при его изготовлении. Важно принять во внимание, что чем выше прочность материала, тем ниже его теплоизоляционные свойства, и наоборот.

В короткой статье невозможно описать все способы изготовления полистиролбетона, да это и не надо. Если же вы имеете свои наработки и опыт в этой сфере, то ваши комментарии станут прекрасным дополнением к уже изложенному материалу.

Видео

Понаблюдайте за изготовлением полистиролбетона, который будет залит в опалубку:

В этом видео показано состояние стен из полистиролбетона через два года эксплуатации строения:

Полистиролбетон своими руками — Stroim-svoi-dom.ru

Полистиролбетон относятся к классу легких бетонов, который состоит из цемента, пенополистирола и различных добавок, необходимых для производства.

Благодаря смеси пенополистирольных гранул и цемента, получается материал и высокими теплотехническими и прочностными характеристиками.

В данной статье, мы рассмотрим вопрос приготовления полистиролбетона своими руками в домашних условиях, приведем пропорции компонентов, входящих в состав, а так же расскажем о применении и свойствах данного материала.

Состав для производства полистиролбетона

При изготовлении полистиролбетона важно соблюдать пропорции. В зависимости от того, в каком количестве смешаны компоненты, можно получить материал менее прочный и обладающий высокой теплоизоляцией или наоборот, более прочный с низкой теплозащитой.

В любом случае получается достаточно лёгкий и теплый материал, который по своим характеристикам не уступает газобетону или пенобетону.

Для производства полистиролбетона необходим цемент марки М400, гранулы пенополистирола, вода и различные воздухововлекающие и пластифицирующие добавки.

Плотность (кг/м3)	Вода (л)	Цемент М400 (кг)	СДО (кг)	Полистирол (м3)
D200	100	160	0,8	1
D300	120	240	0,65	1
D400	150	330	0,6	1
D500	170	410	0,45	1

Пенополистирол можно приобрести в магазинах. Он продается в мешках в виде отдельных гранул. Для экономии можно взять обычный белый пенопласт и раскрошить его.

Отдельно необходимо рассказать о добавках нужных для приготовления. Одной из таких добавок является смола древесная омыленная или кратко СДО. Она необходима для создания внутри смеси воздушных пузырьков, а следовательно для улучшения теплозащитных свойств.

Если вы не смогли приобрести данный компонент, то можно обойтись без него, но в этом случает полистиролбетон получится более холодным.

Так же при производстве полистиролбетона своими руками необходимо добавлять в смесь пластификаторы для бетона, которые в наше время можно приобрести на строительных рынках.

В качестве пластификатора можно использовать всем известное моющее средство «Фейри» или подобные ему. Для этого на каждые 10 л воды добавляют 20 мл «Фейри».

Такая добавка позволяет гранулам пенополистирола лучше схватится с цементом и препятствует образованию трещин после застывания, т.е. делает его более пластичным.

Применение полистиролбетона

Мы привели наиболее популярные составы для приготовления полистиролбетона. Для того, чтобы определится какой состав наиболее подходит для конкретных целей, ниже приведена таблица, в которой описано применение полистиролбетона в зависимости от плотности.

Область применения	Плотность
Теплоизоляция чердаков, кровель, стен, полов, межэтажных перекрытий	D200-D300
Для стен легких конструкций	D300-D400
Для несущих стен домов	D500

Так для несущих стен двухэтажного дома, лучше применять полистиролбетон плотностью D500 с армированием, а для стен гаража или небольших построек с лёгкой крышей по деревянным лагам, вполне подойдёт полистиролбетон D400.

Если использовать данный материал в качестве теплоизоляции, то применяются марки D200 и D300.

Производство полистиролбетонных блоков

Из полистиролбетона производят строительные стеновые блоки, которые получаются легкими и теплыми.

Для изготовления строительных блоков, необходима форма-опалубка. Такая опалубка может быть любого размера. Как правило ее габариты зависят от толщины стены и области применения.

В качестве опалубки можно использовать фанеру, дсп, осб и другие подобные материалы. Единственное перед заливкой смеси полистиролбетона в форму, внутреннюю часть нужно смазать отработанным маслом, для облегчения вынимания блока из формы

Стяжка пола с использованием полистиролбетона

Одним из несомненных преимуществ является относительная легкость материала. По этой причине многие строители стали использовать полистиролбетон для устройства полов и межэтажных перекрытий.

В отличие цементно-песчаной стяжки, полистиролбетонные составы меньше нагружают всю конструкцию и вместе с тем имеют нужную прочность и хорошие теплозащитные свойства.

Для утепление пола и межэтажного перекрытия достаточно 5 см состава плотностью D200-D300. В этом случает пропадает необходимость в укладке паро- и гидроизоляционных пленок, которые обязательно нужны при утепление пола при помощи минераловатных утеплителей.

При заливке пола полистиролбетоном он выполняет сразу несколько функций – выравнивание, утепление и звукопоглощение.

Технология изготовления полистиролбетона своими руками

Для того, чтобы материал получился более однородный, нужно соблюдать порядок действий.

1.Засыпаем в бетономешалку полистирольные гранулы.

2.Заливаем около 10% воды с растворенным в ней пластификатором или тем же «Фейри».

3.Мешаем 30 секунд, для того чтобы все гранулы смочились.

4.Аккуратно засыпаем цемент в полном объеме.

5.Заливаем еще 85% воды с «Фейри».

6.Разбавляем в воде древесную омыленную смолу (СДО) и добавляем в бетономешалку.

7.Перемешиваем в течении 2-3 минут.

Смесь готова. Таким простым способом производится полистиролбетон.

После этого из полученной смеси можно изготавливать блоки или использовать в качестве стяжки для пола.

Свойства полистиролбетона

Полистиролбетон обладает рядом свойств, благодаря которым он составляет серьезную конкуренцию таким строительным материалам как кирпич, газобетон, пенобетон, газосиликат, керамзитобетон, шлакобетон.

• При малой плотности и высокой теплозащите, полистиролбетон имеет высокую прочность на сжатие и растяжение, что позволяет применять его для строительства несущих стен.
• Так как основным компонентом являются гранулы полистирола, то полистиролбетон обладает низким коэффициентом теплопроводности, что особенно важно при утепление стен и межэтажных перекрытий.
• Это негорючий материал. Его огнестойкость достигает 90 минут.
• Морозостойкость полистиролбетона колеблется от 25 до 100 циклов.
• Обладает низким водопоглощением, что позволяет сохранять теплопроводность при намокании.
• Имеет хорошую адгезию ко всем строительным материалам. Легко обрабатывается и штукатурится.
• Более эластичный материал по сравнения с ячеистыми бетонами, поэтому выдерживает более высокие нагрузки.
• Устойчив к плесени, гниению, воздействию микроорганизмов, не боится солнечных лучей.

Полистиролбетон своими руками — инструкция по изготовлению + видео

Существует несколько значительных преимуществ, выгодно отличающих полистиролбетон от других строительных материалов подобного типа, и все они связаны с определенными характеристиками этого вещества.

Прежде всего, он универсален и преимущественно используется для утеплительных работ.

Кроме того, полистиролбетон долговечен и очень плохо проводит тепло, а к экстремальным температурам очень устойчив (к примеру, на нем почти никак не сказывается воздействие огня). Материал весит немного, имеет минимальную усадку и его очень удобно использовать. Именно поэтому сделать полистиролбетон своими руками будет не только полезно, но еще и выгодно.

Приступаем к изготовлению полистиролбетона

Как правило, данное вещество состоит из нескольких составляющих:

1. Вода.
2. Вяжущая смесь.
3. Наполнитель.

Как уже отмечалось, полистиролбетон отлично изолирует тепло. Главной причиной является то, что структура его ячеистая, поэтому материал широко используется в различном строительстве. И сделать его своими руками не так трудно, как это кажется с первого взгляда.

Если вы будете следовать всем нашим рекомендациям и соблюдать необходимые пропорции, то получившийся полистиролбетон практически ничем не будет уступать своему заводскому аналогу. Как говорилось ранее, он состоит из воды, разного рода вяжущих структур и гранул пенопласта.

В большинстве случаев в качестве вяжущего вещества используют бетон или же гипс. Для того, чтобы в некоторой степени повысить эффективность нашего полистиролбетона, мы можем использовать еще и другие добавки.

Необходимые материалы для изготовления полистиролбетона

Для изготовления полистиролбетона в домашних условиях, нам понадобится определенный перечень инструментов, самые важные из которых — это бетономешалка и строительная лопата. Согласитесь, найти их будет несложно.

Этап первый.

Сначала нам следует определиться, что будет играть более важную роль — тепловая изоляция или же прочность самой конструкции. Ведь чем больше цемента будет в смеси, тем прочнее она будет, но в то же время, тем хуже будут ее теплоизоляционные характеристики.

Этап второй.

При изготовлении полистиролбетона можно использовать и некоторые другие компоненты — полистирол в гранулах или же кварцевый песок. При этом дозировка каждого из них будет выбираться в зависимости от того, какой именно плотности смесь мы хотим получить.

К примеру, если нам нужен полистиролбетон класса D550, то бетон и песок нужно перемешивать в соотношении 1х1, и только после этого добавляем сюда полистирол, зачастую 0.5 кубометра. Затем, когда все необходимые компоненты тщательно перемешаны, образовавшуюся смесь погружаем в бетономешалку и активируем ее на небольшой мощности. В процессе работы следует время от времени добавлять деготь или воду, перманентно все перемешивая.

Этап третий.

Стоит отметить, что деготь мы используем только для того, чтобы придать будущему раствору водоотталкивающие характеристики. Наконец, когда процедура перемешивания подойдет к концу, мы разливаем полученную смесь в формы.

Формы очень легко изготовить из старых досок, сколотив их гвоздями и покрыв их внутреннюю поверхность машинным маслом. Обычно смесь застывает в течение суток, после этого следует вытащить блоки из форм и поместить их в холодное место, чтобы они там подсохли. Они станут готовыми к использованию только через две — три недели.

Когда мы разобрали самостоятельное изготовление полистиролбетона, следует немного поговорить о преимуществах и недостатках его использования в строительстве.

Преимущества материала

Среди множества неоспоримых преимуществ данного материала следует выделить следующие:

1. Большая, чем у газобетона, устойчивость к влаге.
2. Диапазон температуры использования может колебаться от -55 до +70 градусов.
3. Абсолютно чистый и безопасный материал (имеется в виду пищевой полистирол).
4. Горючесть класса Г1, то есть, материал практически не горит.
5. Он прост в обработке. При этом для работы вам понадобятся лишь те инструменты, которые понадобились бы при работе с деревом (гвозди, пила и молоток).
6. У полистиролбетона небольшой вес, поэтому отпадает необходимость в дополнительной спецтехнике.
7. Отличная влаго- и теплоизоляция. Сооружение из такого материала практически не нуждается в каком-либо утеплителе.

Ниже приведена таблица свойств полистиролбетона по сравнению с другими строительными материалами.

Недостатки материала

Но вместе с тем каждый стройматериал имеет свои недостатки, и полистиролбетон — не исключение.

1. Несмотря на то что он не горит, под воздействием высокой температуры могут плавиться сами гранулы, что в дальнейшем приводит к разрушению блоков.
2. Пар очень плохо проходит сквозь полистиролбетон, из-за чего в помещении всегда будет повышенная влажность. А это дополнительные расходы на систему вентиляции.
3. Если вы нарушите технологию производства (например уменьшите количество гранул), то это существенно отразится на свойствах материала.

Видео по изготовлению полистиролбетона своими руками

[Всего:    Средний:  /5]

Полистиролбетон своими руками: пропорции и порядок изготовления

Наступил такой период, когда строители стали отдавать большее предпочтение современным материалам, которые имеют ряд преимуществ над устаревшими строительными элементами. Многие изделия, используемые при строительстве домов, имеют лучшие показатели теплопроводности и точки росы.

К таким современным элементам, при помощи которых происходит возведение домов, стоит отнести и полистиролбетон, своими руками который изготавливают много специалистов.

Полистиролбетон, его преимущество и недостатки

Полистиролбетон – это легкая бетонная смесь, основными элементами которой являются сам цемент и различного размера гранулы полистирола.

Этот материал имеет отличные показатели надежности и долговечности. Он быстро устанавливается и имеет приемлемую стоимость, иногда меньшую от цены традиционных элементов для возведения домов.

Использованию пенополистиролбетона и полистиролбетона отдают множество профессионалов в области строительства и возведения домов. Материал привлекает специалистов не только выдающимися свойствами, но и тем, что полистиролбетон своими руками можно создать в домашних условиях.

Организация самостоятельного производства данного материала позволит не только сэкономить денежные средства, но и создать качественное изделие, которое прослужит долгие годы.

Преимущество и недостатки полистиролбетона

Материал обладает хорошими теплоизолирующими качествами

Большинство строителей образно узнают преимущества полистирола от знакомых, но с этим материалом стоит познакомиться подробнее, узнав все его достоинства:

• изделия из полистиролбетона имеют хорошие теплоизоляционные свойства;
• материал не выделяет вредных и токсичных веществ и является абсолютно безопасным для окружения;
• многие компании, которые производят блоки из полистиролбетона, озвучивают эксплуатационный период материала до 100 лет;
• данный строительный материал может выдерживать температурное воздействие в течение длительного периода, он считается не горючим веществом;
• низкие значения теплопроводности материала позволяют для стен домов использовать изделия толщиной от 10 см, что соответствует 25 см кирпичной кладке и 40 см шлакоблока;
• строительные элементы из полистиролбетона, практически, не проводят звук, используя блоки из данного материала для межкомнатных перегородок, помещения получаются абсолютно изолированными друг от друга;
• материал обладает хорошими гидрофобными свойствами и не подвержен воздействию грибков и плесени.

В местностях с холодным климатом данный материал лучше не использовать для строительства домов

Полистиролбетон стоит отнести к хорошо обрабатываемым материалам, он легко крепится, в нем можно сверлить монтажные отверстия, изделия хорошо устанавливаются как на клеевую, так и на цементную основу. Изделия делятся на части и возможно изменять их форму методом распиловки.

Полистиролбетон, как и любой строительный материал, имеет некоторые недостатки. По сути, недостаток один, это подверженность влиянию резким перепадам температуры. После 20-30 циклов заморозки на изделиях появляются характерные трещины, что приводит к разрушению отдельных элементов и всей конструкции в целом.

Следует знать, что все разработчики материала и фирмы, которые производят из него различные изделия, для удаления этого недостатка добавляют специальные волокна, которые создаются из различных пластичных материалов, связывающих пенополистиролбетон в отдельных элементах (блоках и плитах).

Состав, пропорции и самостоятельное производство полистиролбетона

Составы полистиролбетона могут иметь различные пропорции добавляемых веществ, что разделяет материал по определенным сферам применения.

Для каждой строительной цели используется определенный пенополистиролбетон своей марки. В зависимости от сферы применения и окружающей среды эксплуатации здания из данного материала подбирается соответствующая марка полистиролбетона и выбирается определенное соотношение для создания требуемого изделия.

Также для соблюдения производственной технологии изделия из полистиролбетона должны выполняться все условия изготовления, при этом, появляется необходимость в применении качественного оборудования особенно для масштабного производства.

Варианты пропорциональных соотношений материалов для получения определенного состава полистиролбетона, требуемого для нужной цели, можно увидеть из таблицы.

Плотность (кг/м3)	Вода (л)	Цемент М400 (кг)	СДО (кг)	Полистирол (м3)
D200	100	160	0,8	1
D300	120	240	0,65	1
D400	150	330	0,6	1
D500	170	410	0,45	1

Самостоятельное изготовление пенополистиролбетона

Для экономного производства можно раскрошить уже имеющийся старый пенопласт

Чтобы изготовить самостоятельно пенополистиролбетон, следует приобрести основной материал. Он есть в наличии в свободной продаже во многих строительных магазинах.

Если же вы решили сэкономить, то можно раскрошить устаревшие плиты пенопласта (если они у вас есть).

Для создания хороших теплозащитных свойств в изделие необходимо добавлять древесно-омыленную смолу (СДО). Чтобы блок или плита имели надежный и защищенный верхний слой, специалисты советуют добавлять пластификаторы, но при их отсутствии можно прибегнуть к применению обычных моющих средств в пропорциях 20 мл на 1 л воды.

Бетоно-полистирольную смесь заливают в специальные формы, которые также можно сделать своими руками

В качестве изделий из полистиролбетона для домашнего строительства применяют блоки (созданные при помощи форм) и заливные стены (раствор заливается в готовую опалубку).

Специалисты советуют для перегородок и заливных стяжек использовать материал плотностью 350 кг/м³, а для возведения стен создавать блоки плотностью 1000 – 1200 кг/м³, так как на стены ложится большая нагрузка.

При создании изделия не стоит забывать, что вы делаете для себя. Выполненный по технологии блок прослужит вам долгие годы. Подробнее о технологии самостоятельного производства данного вида материала смотрите в этом видео:

Следует помнить, что при производстве изделий из полистиролбетона необходимо в состав добавлять поверхностные активные добавки (ПАД), которые применяются для связки раствора в комплексе с пластификаторами. Количество ПАД на 1 кг цемента должно не превышать 25 гр.

Подводя итог статье, стоит сказать, что готовые изделия из полистиролбетона являются не дешевым строительным материалом, поэтому не стоит платить лишние деньги. Организовать собственное производство изделий из данного материала под силу каждому хозяину.

состав и пропорции смеси на 1м3

Автор Редактор На чтение 6 мин Просмотров 342 Опубликовано 13.04.2020 Обновлено 28.04.2020

Бетон – один из востребованных стройматериалов. Классификация делит его на несколько групп, одна из которых – легкий бетон. При этом группа делится на подгруппы, где необходимо выделить полистиролбетонную смесь. Этот раствор продается в готовом сухом виде. Но нет никаких проблем изготовить его своими руками. В статье рассказано, как это сделать.

Полистиролбетон в домашних условиях – особенности процесса

Основное отличие этого материала от стандартных растворов – наличие в нем полистирола, который собой заменяет наполнители (песок и щебень). Именно поэтому смесь получается легкой, но с более низкой прочностью, чем классические бетонные растворы.

Что потребуется для приготовления рабочего раствора

Состав полистиролбетона – это цемент, полистирол, вода и добавка СДО. Расшифровывается последняя как смола древесно-омыленная. Продается она в строительных магазинах в виде жидкости, упакованной в пластиковые емкости. Есть и сухой порошок, который самостоятельно разводится водой в соотношении 1:10. Назначение этого материала:

• уменьшить плотность полистиролбетона;
• сократить количество добавляемой в раствор воды;
• скрепить между собой в монолит другие ингредиенты, потому что цемент и гранулы полистирола между собой не сцепляются;
• увеличить пластичность бетона.

Что касается полистирола как наполнителя, то в самостоятельном приготовлении смеси можно использовать:

• гранулы, которые продаются в магазинах стройматериалов;
• куски пенополистирольных плит или пенопласта, которые размельчаются своими руками.

В первом случае получается более прочный бетонный раствор с более высокой плотностью, чем, если в смесь добавить мелкие куски. Именно из гранулированного полистиролбетона можно заливать стяжки внутри домов. Если нагрузка на полы незначительная, к примеру, в спальне или кабинете, где малая проходимость, то можно полы заливать и кусковой разновидностью.

В основном же полистиролбетон используют для формирования стен каркасных домов, изготовления стеновых блоков, а также плит, которые используют для утепления фасадов, полов и других строительных конструкций. Редко из этого материала формируют перекрытия и потолки.

Что касается цемента, то оптимальный вариант – М500. Его сложно достать частному застройщику, плюс – цена высокая, поэтому чаще используют марку М400. При изготовлении смеси полистиролбетона пользуются стандартными рецептурами, где можно марку цемента менять. К примеру, если была приобретена М300, то в раствор его добавляют в количественном эквиваленте материала на 10-15% больше.

Чем выше марка цемента, тем больше наполнителя можно добавлять в смесь.

Вода должна быть теплой и чистой. Другие характеристики при самостоятельном изготовлении бетона не учитываются.

Состав и оптимальные пропорции для самостоятельного производства

Изготовление полистиролбетона ничем от стандартной технологии приготовления бетонных растворов не отличается. То есть это смешивание компонентов в разных пропорциях с разной последовательностью добавления. При этом используется бетономешалка. Лопатами смешивать компоненты материала не рекомендуется. Этими инструментами невозможно равномерно распределить между собой ингредиенты.

Сколько и чего необходимо на 1 м³

В зависимости от того, какие цели преследует производитель работ, бетон может изготавливаться разных марок. Именно от этого зависят пропорции полистиролбетона. В таблице ниже они показаны.

Плотность бетона, кг/м³	Количество цемента М400, кг	Количество полистирола, м³	Количество воды, л	Количество СДО, кг
200	160	1	100	0,8
300	240	1	120	0,65
400	330	1	150	0,6
500	410	1	170	0,45

Эти четыре материала, смешанные между собой, определяют конечный раствор. Но кроме них в состав можно добавить и другие компоненты, улучшающие свойства. Это может быть фибра, песок или специальные добавки. Последние увеличивают морозоустойчивость, пластичность и другие свойства.

Использовать в составе полистиролбетона вместо СДО шампуни, бытовые моющие средства нельзя. Они снижают прочность раствора.

Как правильно сделать полистиролбетон своими руками

Приготовление полистиролбетона своими руками в домашних условиях – несложный процесс. Главное – правильно выбрать рецептуру под требуемые нужды, строго следовать последовательности засыпки ингредиентов.

Технология изготовления пошагово

Существует два способа приготовления раствора в зависимости от того, какое оборудование или инструмент для этого применяется. Первый вариант – с помощью бетономешалки.

1. Первым в барабан засыпаются гранулы наполнителя – полистирола.
2. Далее вода.
3. Затем СДО.
4. Когда полистирольные гранулы хорошо пропитаются водой, добавляют цемент.

Эта технология нестрогая. То есть можно две первые операции поменять местами, а также в воду сразу добавить СДО и эту смесь залить в бетономешалку.

Если бетонный раствор готовится для несущих конструкций, то СДО лучше добавить последним и в виде отдельного компонента. То есть, когда смесь практически готова.

Цемент – материал тяжелый, при внесении его в барабан он быстро опускается вниз, что мешает эффективному и равномерному перемешиванию компонентов. Поэтому вносить его надо малыми порциями, можно лопатой.

В процессе перемешивания полистиролбетона необходимо периодически отключать вращение барабана и мастерком или другим инструментом соскребать со стенок прилипшие гранулы наполнителя.

Второй способ для тех, у кого нет бетономешалки. Выход один – использовать строительный миксер, лучше двухвенчиковый. Это способ приготовления пенополистиролбетона своими руками отличается от предыдущего последовательностью закладки ингредиентов.

Последовательность:

1. В подготовленную емкость заливается вода, предварительно смешанная с СДО.
2. Засыпается цемент.
3. Все это тщательно перемешивается миксером.
4. В полученную массу добавляется половина объема требуемых полистирольных гранул, и все это заново перемешивается.
5. После получения однородного материала в смесь засыпаются остатки полистирола, и проводится окончательное перемешивание.

Процесс формирования полистиролбетонных блоков

Изготовленный пенополистиролбетон своими руками, пропорции которого были уже обозначены, можно использовать и для производства блоков. Для этого необходимо сделать из плоского стройматериала формы. В домашних условиях допустимо использовать бывшие в употреблении листы фанеры, ОСП и другие.

Размер выбирается по усмотрению хозяина дома. При этом блоки можно подрезать, уменьшая их. Сам процесс изготовления ничем от производства блоков другого типа не отличается. Поэтому:

• собранные готовые формы изнутри промазываются отработанным техническим маслом;
• внутрь заливается полистиролбетон, который проштыковывается лопатой или другим инструментом;
• в таком виде залитый раствор оставляется на несколько дней до полного затвердения;
• форма разбирается;
• блок просушивается до полной готовности.

Преимущества и недостатки полистиролбетона

Недостатков у этого материала практически нет, если его правильно использовать по назначению. То есть в зависимости от состава полистиролбетона и пропорций на 1м3.

Достоинства:

• Строительные конструкции из полистиролбетона обладают хорошими характеристиками звуко- и теплоизоляции. Не надо дополнительно использовать утеплители.
• Исходя из первого пункта – повышается такой показатель как экономичность строительства.
• Это негорючий материал, плюс – экологичный, то есть под действием изменяющихся влажности и температур не выделяет вредных для человека веществ.
• Его небольшой удельный вес снижает нагрузки на фундамент зданий и сооружений. Это дает возможность возводить фундаментные конструкции менее мощными.
• Блоки из полистиролбетона легко обрабатываются. Их просто подрезать под требуемый размер, в них легко просверлить отверстия, пазы и прочее.
• Закрытые гранулы полистирола – это низкое водопоглощение, что очень важно для всех строительных сооружений.
• Паропроницаемость у этого материала почти такая же, как у древесины. Отсюда благоприятный микроклимат в домах.
• Высокие адгезионные свойства. То есть штукатурка или шпаклевка на стены из полистиролбетонных блоков ложится легко, не требуя дополнительной подготовки.
• В стенах из материала этого типа прочно держатся крепежные изделия: саморезы, анкера, дюбели.
• По сравнению с пено- и газоблоками усадка у полистиролбетона намного ниже.

Рассмотрев полистиролбетон (пропорции на 1м3,технологию изготовления), отметим, что для частного домостроения это вариант экономичного сооружения домов. Особенно, если наладить производство материала в доме.

Полистиролбетон своими руками в домашних условиях: состав и пропорции. | Пенообразователь Rospena

Полистиролбетон – это разновидность легкого бетона. В его состав входят цемент, вода, ПАД и полистирол. К преимуществам относят хорошие теплоизоляционные характеристики, малый вес, который создает минимальную нагрузку на основание дома. Его можно сделать самостоятельно в домашних условиях, и он легко обрабатывается.

• Из чего состоит полистиролбетон?
• Инструкция по изготовлению
• Советы и рекомендации

Такой бетон заметно отличается прочностными характеристиками от других подобных материалов. Все благодаря высокой степени адгезии цемента с полистирольными гранулами. Для производства не требуется тяжелый щебень, поэтому блоки легко перевозить и класть даже одному человеку.

Состав и соотношение

Коэффициент теплопроводности зависит от плотности полистиролбетона, но находится он всегда в диапазоне 0,055-0,145 Вт/м·К. Хорошие теплоизоляционные свойства обеспечиваются за счет гранул. Для изготовления блоков используется гранулированный или дробленный полистирол, полученный из плит пенопласта. Лучше всего, если размер находится в диапазоне 2-4 мм. Самыми прочными получаются варианты, замешанные на гранулах кубической формы.

Различается полистиролбетон по структуре – она может быть плотной, с мелкими и крупными порами. В домашних условиях в основном изготавливают первый тип материала, так как для его производства не требуется специальное оборудование.

Циклов морозостойкости у полистиролбетона меньше, чем у других бетонных изделий. Если сделать блоки самому, то максимально возможный показатель морозостойкости не будет превышать F25, а у заводских – F25-100. Но этот недостаток перекрывается низким коэффициент теплопроводности, устойчивостью к солнечному излучению, плесени и хорошей степенью адгезии.

Бывает следующих видов:

• теплоизоляционный – D150-200;
• теплоизоляционно-конструкционный – D250-350;
• конструкционно-теплоизоляционный – D400-600.

Для строительства стен потребуется марка не ниже D500, для менее нагружаемых конструкций, например, перегородок, достаточно D300-D400. Если блоки полистиролбетона будут применяться только в качестве теплоизоляционного слоя, то D200-D300. Также раствор отлично подходит для заливки пола на втором этаже дома. Тогда нагрузка на перекрытия будет меньше, чем при заливке стандартной бетонной стяжки. Каждый третий ряд кладки необходимо армировать, чтобы конструкция получилась максимально прочной.

Руководство приготовления по шагам

Перед тем как начать делать полистиролбетон своими руками, нужно точно рассчитать марку бетона. Так как именно от нее зависит максимальная нагрузка, которую он сможет выдержать. Блоки с минимальной прочностью используются только в теплоизоляционных целях, а с повышенной для строительства несущих конструкций.

Для их производства понадобится цементный порошок, полистирольные гранулы, поверхностно-активные добавки и вода. Пропорции компонентов напрямую зависят от назначения материала. Если нужна марка D200, то потребуется смешать все в следующем соотношении: 16 кг цементного порошка М400, 0,1 кг поверхностно-активных добавок и 9 л воды.

Чтобы получить D500, перемешиваются компоненты в другой пропорции: 4,1 кг цемента, 0,08 кг поверхностно-активных добавок и 15 л воды. Чем больше пропорция цемента в составе, тем выше его прочностные характеристики, но тем меньше теплоизоляционные свойства.

Наличие поверхностно-активных добавок обязательно, так как они способствуют равномерному распределению гранул по всему объему смеси и обволакиванию их цементом. Чтобы уменьшить расходы цемента и уплотнить раствор, в него можно всыпать песок, но не более 15% от всего объема цементного порошка. Если вместо ПАД применяется обычное моющее средство, то на 10 л воды достаточно 0,05 л.

В качестве поверхностно-активных добавок используется древесная обмыленная смола, моющее средство (для посуды, шампунь) или пластификаторы. Применяются в соотношении 2% от всего объема цементного порошка. Чем меньше цемента, тем больше их требуется вводить. Перед добавлением пластификаторов, следует изучить их инструкцию, так как некоторые из них необходимо заранее развести с водой, а другие сразу же засыпаются в раствор при замешивании. ПАД не только способствуют равномерному распределению цемента по смеси, но и снижает риск растрескивания материала.

Чтобы полистиролбетон получился наилучшего качества, необходимо соблюдать соотношения компонентов и последовательность их ввода. Если планируется изготавливать блоки, то сначала сооружаются формы. Сделать их можно из фанеры или досок. Если основание, на котором будут стоять формы, ровное, то необязательно обустраивать в них дно.

Пошаговая инструкция:

• В емкость или бетономешалку засыпается цемент и вода, после чего все перемешивается до однородной консистенции.
• В смесь всыпается просеянный песок.
• Добавляются гранулы полистирола, но не весь объем сразу, а лишь часть. Как только раствор перемешивается до однородного состояния, высыпают следующую часть гранул.
• Вливается поверхностно-активная добавка или моющее средство.

Если изготавливаются блоки в формах, то их оставляют застывать на 1-3 дня. Время схватывания зависит от температуры в помещении и влажности. После вытаскивания из форм оставляют набирать прочность на 2 недели, потом можно приступать к их кладке. Если полистиролбетон производится в зимнее время, то после заливки раствора в опалубку его нужно оставить минимум на неделю.

Полезные рекомендации

1. Чтобы конструкция прослужила как можно дольше, советуется закрыть ее отделочными материалами для защиты от внешних воздействий (атмосферных осадков, пыли), например, штукатуркой.

2. Добавляя воду при замешивании, следует учитывать, что смесь должна получиться не слишком жидкой и не сухой. Соотношение можно подобрать методом проб и ошибок на небольшом объеме. Если будет избыточное количество воды, то показатель прочности блоков ухудшится, а если недостаточное, то после высыхания в них появятся трещины.

3. Для замешивания рекомендуется приобретать только качественный полистирол и наполнители. Если использовать пластификатор неизвестной марки, то могут значительно ухудшиться показатели морозостойкости и устойчивости к влаге.

4. Для кладки используется специальный клеевой состав, но не цементно-песчаный раствор. Разводить его нужно только по указанному на нем руководству. Тогда швы получатся тонкими и вероятность появления мостиков холода снизится.

5. Чтобы проверить качество и правильность подобранного соотношения, советуется заранее изготовить несколько блоков и дождаться полного набора ими прочности. Качественный материал при распиливании не будет крошиться и разрушаться под тяжестью, а также выдержит постоянный нагрев в течение полутора часов.

6. Главный недостаток – это высокая цена. Чаще всего производят блоки габаритами 60х30х38 см (длина, ширина, высота).

Стоимость гранул зависит от их размера. Чем меньше фракция, тем выше цена, но тем прочнее и надежнее получится полистиролбетон. Песок можно не покупать, а использовать речной, главное – тщательно просеять от мусора.

Растущая роль пенополистирола в строительстве

В 1965 году в Гранд-Рапидс, штат Мичиган, был открыт первый завод по производству блоков из пенополистирола (EPS). Он производил блоки толщиной от 0,6 до 4,9 м (от 2 до 16 футов), но в настоящее время блоки из пенополистирола можно разрезать на любую необходимую форму. Обычно их разрезают с помощью горячей проволоки на листы для использования в качестве теплоизоляции, но другие виды использования больших «заготовок» включают флотацию, применение на свалках «геопены» и другие крупномасштабные применения.

EPS начинается с шарика или гранул полистирола. Затем шарик с пентаном подвергается воздействию пара под давлением, который заставляет полистирол расширяться и принимать желаемую форму и необходимую плотность. При производстве EPS не используются озоноразрушающие хлорфторуглероды или гидрохлорфторуглероды (CFCs или HCFCs). Конечный продукт представляет собой влагостойкую структуру с закрытыми ячейками, на 90 процентов состоящую из воздуха, но при этом обладающую прочностью на сжатие до 276 кПа (40 фунтов на квадратный дюйм). Он доступен с различной плотностью, обычно от 14.От 4 кг / м3 до 28,8 кг / м3 (от 0,90 до 1,8 фунт-фут), в зависимости от предполагаемого применения. (Более высокие плотности могут быть изготовлены по индивидуальному проекту.)

EPS обладает идеальными физическими и механическими свойствами для большинства изоляционных материалов. В результате процесса производства старение не влияет на долгосрочное термическое сопротивление (LTTR) пенополистирола. Благодаря своей гибкости и универсальности, его можно разрезать на листы, плиты или любой желаемый дизайн в соответствии с конкретными требованиями строительных норм, а также индивидуальный дизайн.EPS используется в качестве изоляции стен, крыш и фундаментов, а также является неотъемлемым компонентом структурных изолированных панелей (SIP), изолированных бетонных опалубок (ICF) и систем внешней изоляции и отделки (EIFS).

Из скромного начала, EPS превратился в один из самых универсальных изоляционных материалов в современном строительстве.

Полы, стены и потолки

Обшивка — одно из самых основных и широко используемых приложений для изоляции EPS в жилом и коммерческом строительстве.Он помогает создать оболочку вокруг конструкции, закрывая полости стен и стойки, чтобы повысить их сопротивление теплопередаче и проникновению влаги.

Обшивка доступна из множества различных материалов, но только во время энергетического кризиса 1970-х годов изоляция из жесткого пенопласта получила широкое распространение в качестве оболочки. Благодаря своей универсальности, простоте установки и неизменно высоким эксплуатационным характеристикам пенополистирольная оболочка из пенополистирола стала отраслевым стандартом.

Обшивка не является конструктивной и в основном используется в качестве внешнего изолятора как ниже, так и выше уровня (хотя ее можно использовать по всей конструкции на крыше, полах и потолках).Различная плотность помогает обеспечить R-значение, необходимое для соответствия местным строительным нормам энергопотребления.

Обшивка из пенополистирола

используется как при ремонте, так и в новом строительстве из-за ее совместимости с деревянным и стальным каркасом, а также кладкой. Панели устанавливаются вертикально поверх внешних сторон стоек, при этом пароизоляция обращена к обогреваемой стороне конструкции. Его можно закрепить с помощью гвоздей, шурупов и / или скоб (в зависимости от поверхности обрамления), в то время как точечный клей является нормой для оснований кладки.

PS может использоваться для различных плавсредств, таких как плоты, доки и заготовки. Они безопасны для окружающей среды, озонобезопасны, в их производстве не используются ХФУ, и они не имеют пищевой ценности для морских животных.

Некоторые клеи содержат растворители на нефтяной основе и не должны использоваться, так как они растворяют пенополистирол при контакте. Стыки обшивки сохраняются плотно и заподлицо, швы заклеиваются лентой для дополнительной герметичности, а угловые распорки устанавливаются для повышения устойчивости конструкции.Домашняя обертка с воздушным барьером может даже не понадобиться, если оболочка правильно установлена ​​и шовная лента используется надлежащим образом. Разнообразные сайдинги и отделки легко прикрепляются через внешнюю обшивку, создавая эстетически приятное здание.

Изолированная обшивка из пенополистирола

изготавливается с множеством облицовочных материалов. Алюминиевая фольга, полиэтилен и крафт-бумага используются для улучшения эксплуатационных свойств и защиты изоляции от грубого обращения и разрушения под воздействием ультрафиолетового излучения. Производители пенополистирола используют отражающую алюминиевую фольгу для повышения устойчивости пенополистирола к поглощению лучистого тепла.(Когда излучающий барьер сочетается с мертвым воздушным пространством, он фактически может повысить изоляционную ценность стенового блока.)

В зависимости от области применения доступны различные материалы для обшивки из пенополистирола. Одна из основных функций обшивки — контролировать влажность, действуя как замедлитель парообразования. Перфорированная фольга увеличивает воздухопроницаемость при использовании на высоте, тем самым предотвращая накопление конденсата между внутренними и внешними поверхностями конструкции.

Помимо того, что полиэтиленовые облицовочные материалы действуют как замедлитель парообразования, они улучшают поверхностную адгезию плиты для приклеивания лент и клея.Лента, используемая поверх швов пенопласта, лучше прилипает к облицованной полиэтиленом плите, чем к гладкой. Крафт-бумага приклеивается между облицовкой и пенопластом, повышая прочность и долговечность продукта для защиты во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ.

Прочность пенополистирола иногда ставится под сомнение, но когда требуется большая прочность, можно получить пенополистирол с прочностью на сжатие до 414 кПа (60 фунтов на квадратный дюйм). Материал EPS типа I, предписанный в стандарте ASTM C 578 «Стандартные технические условия на жесткую теплоизоляцию из ячеистого полистирола», адекватно приспосабливает к разумным движениям здания без передачи напряжения на стыки здания.

EPS

может использоваться для различных плавсредств, таких как плоты, доки и заготовки.
Они безопасны для окружающей среды, озонобезопасны, при их производстве не используются ХФУ и не имеют пищевой ценности для морских животных.

EPS успешно используется в течение многих лет в областях, где влажность является проблемой, особенно ниже уровня грунта. Грибок, бактерии и гниль не ухудшают его работоспособность. Эксплуатационные свойства не ухудшаются при воздействии на материал влаги и / или воды.

Использование жесткой изоляции EPS неуклонно росло за последнее десятилетие. Хотя цены на большинство строительных материалов могут сильно колебаться, стоимость пенополистирола остается относительно стабильной. Производители могут предоставить строителю изоляцию различной плотности, что позволяет получить конструкцию, отвечающую или превосходящую стандарты энергетического кодекса, без дополнительных затрат, связанных с увеличением ширины шпилек.

Системы внешней изоляции и отделки

В течение 30 лет внешний вид EIFS, напоминающий лепнину, придавал коммерческим зданиям привлекательный внешний вид, широкий дизайн и цветовую гибкость, низкие эксплуатационные расходы, долговечность и высокую энергоэффективность.

Традиционная внешняя стена EIFS состоит из пенополистирола, стекловолоконной сетки и штукатурного материала, похожего на цемент. Первым шагом в создании экстерьера EIFS является приклеивание слоя пенополистирола непосредственно к обшивке дома или здания. Затем наносится базовый слой из цемента, затем стекловолоконная сетка и финишный слой из цемента. Этот тип системы называется барьером с лицевым уплотнением EIFS, препятствующим проникновению воды на его внешнюю поверхность.

На коммерческие работы приходится более 95 процентов всех системных приложений с оболочкой EIFS, но они практически не испытывают проблем с влажностью.В коммерческом строительстве материал EIFS изначально применялся на бетонных блоках или каменных конструкциях, а также на зданиях, построенных из стали или других недревесных изделий. В отличие от 2х4, эти материалы плохо впитывают влагу. Кроме того, в коммерческих приложениях обычно используются более качественные методы строительства, качество изготовления и материалы, чем в жилых зданиях.

Однако, если дверные проемы и окна плохого качества или неправильно закрыты, они могут допускать проникновение воды.Дождевая вода и ветер могут пробиться сквозь акриловое полимерное покрытие и пенопласт, приклеенный непосредственно к деревянному каркасу и элементам обшивки дома, облицованного EIFS.

По этой причине многие производители EIFS разработали системы снижения влажности, чтобы предотвратить накопление влаги в тех редких случаях, когда она проникает за внешнюю поверхность EIFS.

Отвод влаги EIFS

Следуя аналогичной стратегии гидроизоляции и просачивания, используемой при строительстве кирпича, производители EIFS переработали EIFS, чтобы обеспечить отвод влаги.Вот как система работает у большинства производителей:

• Асфальтовый войлок укладывается поверх обшивки для предотвращения проникновения влаги.
• Сетка или другой материал накладывается непосредственно на строительную бумагу, чтобы создать отверстие между обшивкой и задней стороной изоляционной плиты, через которое вода может выходить наружу. (Некоторые производители добавляют к пенополистиролу канавки или выступы, чтобы вода могла проходить к нижней части стены.)
• Металлический оклад кладется внизу стены, вокруг окон и дверей, а также в любом другом месте, где синтетическая штукатурка упирается в другой материал.Гидроизоляция улавливает любую воду и отводит ее от стены EIFS через отверстия для отвода жидкости.

Согласно июньскому выпуску журнала Professional Builder за 1999 г., всесторонние испытания, проведенные Национальным исследовательским советом (NRC) Канады и USG Corp., подтвердили, что система снижения уровня воды EIFS является эффективным средством предотвращения накопления влаги. Они пришли к выводу, что стены с водоотталкивающим покрытием EIFS работают эффективно, эффективно справляясь с любой водой, проникающей в систему. Любая вода, проникающая через внешнюю обшивку, останавливалась на строительной бумаге и направлялась из стены через мигающие и плачущие детали.

Гидравлические системы работали даже тогда, когда герметик вокруг окон полностью разрушился. EPS, расположенный под окнами в этом сценарии, не содержал значительного количества влаги. Наконец, NRC и USG Corp. обнаружили, что любая влага, оставшаяся в системе, эффективно удерживается от чувствительных к влаге материалов с помощью защитной мембраны.

Изоляционные бетонные формы

Изоляционные бетонные формы (ICF) — это пустотелые формы из пенополистирола, возведенные на строительной площадке, а затем заполненные пяти- или шестидюймовым железобетоном.В отличие от традиционных бетонных форм, которые удаляются после затвердевания бетона, ICF остаются на месте.

ICF обеспечивают превосходные R-значения и звукоизоляционные качества, поскольку бетонная сердцевина покрыта изоляцией из пенополистирола. Кроме того, ICF противостоят силам природы, которые разрушают традиционно построенные дома из-за этого бетонного ядра. (Дома ICF становятся очень популярными в штатах на юге и Среднем Западе, где вероятность ударов ураганов и торнадо выше.)

Повышенный комфорт и меньшие счета за электроэнергию
ICF обладают высокими тепловыми характеристиками.Стена ICF, состоящая из 102 мм (4 дюйма) пенополистирольной изоляции типа II ASTM C 578 и 127 мм (5 дюймов) бетона, имеет класс R-17 (при средней температуре испытания 75 градусов). Воздушные барьеры, обеспечиваемые изоляцией из пенополистирола и бетоном, устраняют конвекционные потоки, а высокая тепловая масса бетонных стен защищает интерьер дома от экстремальных температур наружного воздуха. Результатом является экономия энергии на 25–50 процентов по сравнению с традиционными домами с каркасными стенами или стальным каркасом.

Звукоизолирующие стены
В тестах на передачу звука стены ICF пропускали менее одной трети звука по сравнению со стенами с традиционным каркасом, изолированными стекловолокном.

Гибкость конструкции
Превосходную гибкость конструкции можно реализовать с помощью изоляционных бетонных форм. Они могут вместить высокие или изогнутые стены, большие проемы, длинные потолочные пролеты, нестандартные углы и соборные потолки. Пенопласт легко разрезать и придавать ему форму, поэтому он позволяет подрядчикам строить изогнутые стены и нестандартные углы, не беспокоясь о конструктивных нагрузках.

Экологически ответственные аспекты
ICFs позволяют свести к минимуму использование пиломатериалов, в отличие от конструкции с каркасными стенами, которая обычно включает в себя большие объемы резки и обрезки и, как следствие, большое количество отходов.Превосходные тепловые характеристики домов ICF могут обеспечить значительно более низкие потребности в энергии для отопления и охлаждения, сэкономить деньги домовладельцев и сдержать истощение запасов ископаемого топлива.

Заинтересованы в доме ICF?

По данным Ассоциации изоляционных бетонных форм (ICFA), формовщики из пенополистирола должны ожидать огромного увеличения производства продукции ICF. Поскольку большинство домов ICF проектируются и продаются компаниями, которые разработали свои собственные системы, следует позвонить на горячую линию ICFA Concrete Homes по телефону (888) 333-4840, чтобы получить список домашних компаний ICF.

Habitat for Humanity использует технологию SIP

Миссия Habitat for Humanity International — искоренить жилищную бедность и бездомность во всем мире. Благодаря технологии структурных изолированных панелей (SIP) Habitat быстрее достигает своей цели. В ноябре 1999 года группа добровольцев прибыла на строительную площадку в Лотиане, штат Мэриленд, чтобы принять участие в «блице строительства» Хабитат. Цель заключалась в том, чтобы построить дом от начала до конца менее чем за неделю.

Блиц фактически начался за несколько месяцев до начала строительства с конкурса, спонсируемого журналом Residential Architectural, на проект этого дома Habitat for Humanity. Архитекторов попросили предложить высококачественный дом с высокой стоимостью R, который можно было бы построить быстро и по доступной цене. Чтобы максимизировать скорость и качество монтажа в полевых условиях, победившая конструкция включала предварительно спроектированные, заводские компоненты, в том числе структурные изолированные панели (SIP). Фактически, весь дом — внешние стены и крыша — был обрамлен SIP.

SIP прибыли на место с уже вырезанными оконными и дверными проемами и электрическими загонами. Наряду с быстрым и простым SIP-подключением, это позволило построить дом за четыре часа и полностью закрыть к вечеру.

Улучшение обращения с бордюрами

Для получения дополнительной информации об использовании экстерьеров, облицованных EIFS, Исследовательский центр Национальной ассоциации домостроителей (NAHB) предлагает две публикации: «План качества для установки EIFS» и «Перед использованием EIFS».И то, и другое можно получить, позвонив в NAHB по телефону (800) 898-2842.

Будущие тенденции рынка

В 1993 году было построено около 200 домов ICF. По данным Национальной ассоциации домостроителей, рынок высококачественного жилья для домов ICF увеличился с одного процента доли рынка в 1998 году до 2,7 процента в 2001 году. Ассоциация изоляционных бетонных форм и Портленд Цементная ассоциация (PCA) прогнозирует, что к 2005 году на долю ICF будет приходиться более восьми процентов рынка элитного жилья.Эти дома в настоящее время стоят от 3 до 10 процентов больше, чем дома, построенные из 2х4, но затраты на строительство выровняются по мере того, как подрядчики и субподрядчики ознакомятся с этой технологией и станут более эффективными.

Два других фактора будут способствовать снижению затрат на дома ICF. Во-первых, это стоимость бетона. По данным Portland Cement Association (PCA), цена на бетон в течение последнего десятилетия была довольно стабильной, в то время как цены на другие строительные материалы, такие как пиломатериалы, значительно выросли.Во-вторых, планы проектирования ICF становятся все более эффективными.

Конструкционные теплоизоляционные панели

Структурная изоляционная панель (SIP) соединяет пенопласт, например пенополистирол, между двумя внешними слоями из ориентированно-стружечной плиты (OSB) для создания прочной строительной панели, используемой для строительства внешних стен, крыш, потолков и полов. Впервые представленные в 1950-х годах, дома и здания, построенные из SIP, могут предложить превосходные изоляционные качества, быструю установку и множество преимуществ для окружающей среды.

Превосходная изоляция
Пенопластовая сердцевина SIP обеспечивает более высокие показатели изоляции, чем многие другие изоляционные материалы, используемые в традиционных конструкциях стен с карнизами, и, поскольку в них меньше зазоров — нет шпилек, прерывающих изоляцию, — дома из SIP оказываются менее сквозняками. Владельцы домов, в которых используется технология SIP, могут претендовать на получение статуса Energy Star® Home от Агентства по охране окружающей среды США (EPA), что может привести к другим преимуществам, таким как ипотека с более низкой процентной ставкой.

Исключительная прочность
SIP — это интегрированный строительный продукт; выступая в качестве конструктивных элементов, они могут выдерживать — даже превосходить — типичные нагрузки, вызываемые ветром, снегом и сейсмической активностью.

Быстрое строительство и отделка
SIP быстро и легко соединяются вместе с помощью вставных шлицев. Опытная бригада из трех человек может завершить возведение панелей стандартного дома площадью 186 м2 (2000 квадратных футов) всего за один день и полностью высушить SIP всего за три дня. Окна, дверные проемы и фронтоны крыши могут быть предварительно вырезаны на месте изготовления панелей, что значительно снижает точность измерения и резки на месте.

SIP также упрощают внутреннюю отделку.Гипсокартон и шкафы быстро растут, потому что они прикрепляются непосредственно к внутренней стороне панели OSB. Электрическое распределение легко осуществить, пропустив провод через горизонтальные и вертикальные желоба внутри каждой панели.

Экологические преимущества
По данным Ассоциации структурных изоляционных панелей (SIPA), SIP обеспечивают несколько преимуществ для окружающей среды. Они эффективно заменяют традиционную конструкцию с каркасными стенами, что означает, что необходимо убирать меньше спелых лесных продуктов.Наружная оболочка OSB SIP изготавливается из искусственной древесины, то есть из возобновляемых, быстрорастущих деревьев. Наконец, SIP могут сократить счета за отопление и электроэнергию, поэтому нужно сжигать меньше ископаемого топлива для получения тепла и энергии.

SIP-приложения

SIP доступны в различных формах и размерах и могут использоваться для строительства ряда различных жилых и коммерческих зданий.

Здания с деревянным и металлическим каркасом
SIP в значительной степени ответственны за всплеск популярности зданий с деревянным и металлическим каркасом, поскольку их можно построить быстро и по доступной цене.

Соборные потолки
SIP идеально подходят для соборных потолков в бревенчатых домиках или крышах с деревянным каркасом. Панели просто прикрепляются к внешней стороне стропильных ферм, а затем покрывают черепицей.

Пользовательские приложения
SIP могут изготавливаться с различной толщиной и разными материалами оболочки, чтобы соответствовать различным требованиям к диапазону нагрузки и изоляции. Во многих случаях оконные и дверные проемы, двускатные торцевые стены и отвесы могут быть выполнены на заводе в соответствии со спецификациями, что позволяет избежать головной боли на месте.

Достижения на торговой площадке

По данным SIPA, более 100 производителей панелей в США ежегодно производят более 2,9 млн м2 (32 млн квадратных футов) панелей. В недавнем отраслевом обзоре SIPA обнаружила, что производство SIP увеличилось на 15 процентов в 2002 году, составив примерно 4,8 миллиона квадратных метров (51 миллион квадратных футов). Факты говорят сами за себя: общая стоимость строительства очень конкурентоспособна из-за эффективности и простоты строительства дома из SIP.

Заключение

EPS в долгосрочном периоде

По мере роста популярности и принятия предложений по пенополистиролу, новые технологии и способы использования этого материала будут продолжать развиваться.Этот материал уже зарекомендовал себя и свои возможности во многих строительных приложениях — главное, что мешает ему полностью раскрыть свой потенциал, — это незнание дизайнерского сообщества. Тем не менее, благодаря обучению и распространению информации, все большее число специалистов в области строительства будут знать EPS, определять материал и расширять границы дизайна.

Технология производства полистиролбетонного кирпича

Полистиролбетон как строительный материал известен издавна.Однако в настоящее время он вызывает все больший интерес, так как он прост и удобен в изготовлении, экономичен и обладает превосходными тепловыми характеристиками. Еще одно критически важное преимущество блоков из полистиролбетона заключается в том, что специалистам-строителям не нужно применять тяжелую технику. Кирпичи кладут с помощью клея для полистиролбетонного кирпича.

Технология производства полистиролбетонного кирпича

Он включает в себя несколько этапов:

1.Подготовка полистиролбетона

Это делается путем смешивания сырья в миксере (вода, химические добавки, цемент, наполнитель и пенополистирол). Сырье подается в смеситель дозированно по технологии производства полистиролбетона.

2. Изготовление пенополистиролбетонного блока

Это процесс заливки подготовленного полистиролбетона в предварительно смазанные формы для формования блоков из полистиролбетона.

3. Упрочнение пенополистиролбетонных блоков

После заливки бетона формы, заполненные полистиролбетоном, помещаются в камеру термообработки. Формы находятся в камере до того момента, когда прочности пенополистиролбетона хватит на отрыв стен.

4. Распил полистиролбетонного блока на кирпичи заданных размеров

Нарезка блока на кирпичи производится с помощью Автоматизированного Раскройного Комплекса АРК.

5. Упаковка и складирование полистиролбетонного кирпича

Готовые кирпичи после резки кладут на поддон и обматывают стрейч-пленкой.

Оборудование для производства полистиролбетонного кирпича

Автоматизированная линия по производству полистиролбетона должна содержать оборудование для вспенивания полистирола, ввода, дозирования и смешивания компонентов, формы для блоков и оборудование для резки блоков на кирпичи.Перечень технологического оборудования зависит от планируемых производственных мощностей. Более подробная информация, а также состав заводов по производству полистиролбетона различной мощности находится на следующей странице.

Бизнес по производству полистиролбетона прибыльный, а срок окупаемости в среднем составляет от одного до двух лет.

Блоки ICF — Изолированные бетонные формы — Компаунд ICF

Мы, компания RASTRA, производим высококачественные строительные системы из переработанного пенопласта.Мы были пионерами в индустрии изоляционных бетонных опалубок (ICF), а также изобрели и разработали составные или композитные опалубки (ICCF). RASTRA — это решение этого века по строительству экологически безопасных, энергоэффективных зданий, обеспечивающих безопасную и здоровую среду обитания.

С 1972 года обслуживается более 9 миллионов единиц оборудования по всему миру.

Мы не унаследовали Землю от наших родителей. Мы заимствуем это у наших детей.

— Главный Сиэтл

Изолированные бетонные опалубки (ICF) — это опалубка для бетона, которая остается на месте в качестве постоянной теплоизоляции здания для энергоэффективных монолитных железобетонных стен, полов и крыш.

Композитные изолированные бетонные опалубки RASTRA (ICCF) признаны лучшим строительным решением для экономичного и экологически чистого строительства.

Изолированные бетонные опалубки представляют собой модульные блоки, которые укладываются в сухой штабель (без раствора) и заполняются бетоном. Замок изолированной бетонной опалубки сложен наподобие кирпичей Lego® и служит для создания формы структурных стен здания. В полость заливается бетон, который образует конструктивный элемент стен.Обычно перед укладкой бетона добавляют арматурную сталь (арматуру), чтобы придать стенам прочность на изгиб, как у мостов и высотных зданий из бетона. Большинство изолированных бетонных форм (из EPS = пенополистирола) заполняются бетоном на 1–4-футовых «подъемниках», чтобы снизить риск выбросов, как и в случае с другой бетонной опалубкой, однако компания RASTRA изобрела композитные изолированные бетонные формы (ICCF). ICCF достаточно прочны, чтобы заполнить стены на высоте этажа (от 10 до 12 футов) за один подъем.После того, как бетон затвердел или затвердел, изолированные бетонные опалубки остаются на месте навсегда по следующим причинам:

• Тепло- и звукоизоляция
• Место для прокладки кабелепровода и водопровода. Материал стен по обе стороны от опалубки позволяет легко разместить электрические и сантехнические установки.
• Основа для гипсокартона внутри и для штукатурки, кирпича или другого сайдинга снаружи

RASTRA: оригинальные изолированные бетонные формы (ICF)

Обычные изолированные бетонные формы изготавливаются из пенопласта — пенополистирола (EPS) и представляют собой предварительно сформированные блокирующие блоки, соединенные стальными соединителями.

Однако изолированные бетонные формы и система фиксации Rastra изготовлены из легкого композитного материала THASTYRON, изготовленного из 85% переработанного пенополистирола (пенополистирола) и 15% цемента.

RASTRA — это наиболее тщательно протестированная изоляционная бетонная форма

, доступная на сегодняшний день. Несмотря на то, что утепленные бетонные формы «Копикат » существуют, эти продукты не прошли строгих испытаний, не получили одобрений и не имели многолетнего опыта в производстве и применении.

Преимущества бетонных форм с комбинированной изоляцией (ICCF)

• RASTRA — это система изолированной бетонной опалубки (ICF) с прочной конструкцией. Утепленные бетонные опалубки RASTRA на 700% прочнее деревянных каркасных стен.
• RASTRA Изолированные бетонные формы энергоэффективны, снижая потребление энергии на 50% и более.
• RASTRA Изолированные бетонные формы звукопоглощающие.
• RASTRA Изолированные бетонные формы негорючие.
• RASTRA Изолированные бетонные формы устойчивы к сильному ветру, ураганам и смерчам, землетрясениям,
• RASTRA Изолированные бетонные формы не подвержены атакам грызунов и насекомых и не образуют плесени,
• RASTRA Изолированные бетонные формы на 85% состоят из вторичного сырья.
• RASTRA Изолированные бетонные формы подлежат 100% вторичной переработке.
• Производство изоляционных бетонных опалубок RASTRA считается экологически чистым.
• RASTRA Изолированные бетонные формы обеспечивают практически безграничный срок службы.
• RASTRA Изолированные бетонные формы обеспечивают самую низкую доступную стоимость владения.

Преимущества изоляционного бетона по сравнению с традиционными строительными материалами, особенно в жилищном и легком коммерческом строительстве:

• Минимальные утечки воздуха, если таковые имеются, что повышает комфорт и снижает потери тепла по сравнению со стенами без воздушного барьера.
• Тепловое сопротивление (значение R) выше 3 К · м² / Вт (в американских единицах: R-17) не меняется в течение срока службы; это приводит к постоянной экономии энергии по сравнению с неизолированной кладкой
• Высокое звукопоглощение, обеспечивающее тишину и покой по сравнению с каркасными стенами.
• Структурная целостность для большей устойчивости к силам природы по сравнению с каркасными стенами
  • Более высокая стоимость при перепродаже благодаря долговечности материалов
  • Более устойчива к насекомым, чем конструкция из деревянного каркаса
  • Когда здание построено на бетонной плите, стены и полы образуют одну сплошную поверхность; это защищает от насекомых и грызунов.
  • Бетон не гниет при намокании
• Снижает эксплуатационные расходы на HVAC с 30% -70%
• Методы строительства просты в освоении, и Rastra предлагает обучение
Конструкции
• ICF намного удобнее, бесшумнее и энергоэффективнее, чем конструкции, построенные с использованием традиционных методов строительства.
• «Проектирование и строительство с помощью ICF» поможет вашему строительному проекту получить статус «Лидерство в области энергетического и экологического проектирования» (LEED).
  Изолированные бетонные опалубки создают монолитную бетонную стену, которая в 10 раз прочнее, чем конструкции с деревянным каркасом.

«Стоимость — В зависимости от дизайна, средний дом будет стоить примерно на пять долларов за квадратный фут больше, чем обычный деревянный дом. Обычно это составляет около 5% от стоимости стены. Для деревянных домов высокого класса этот процент снижается примерно до 2% или 3%. Для элитных домов, построенных из бетона, изоляционная бетонная опалубка обычно дешевле.”

Источник Википедия.

Применение бетонных опалубок с комбинированной изоляцией

Прочность и гибкость изоляционных бетонных опалубок RASTRA делает их идеальным строительным решением для одно- и многоквартирных домов, промышленных и коммерческих проектов любого размера.

• Дома на одну семью
• Подвалы

• Multi-Family : Таунхаусы, кондоминиумы, апартаменты и отели
• Коммерческий : для гостиниц и мотелей, торговых и профессиональных зданий, складов, холодильных камер, школ и церквей, театров и др.

Здание с изоляционными бетонными опалубками RASTRA защищает домовладельцев, превосходя все новые энергетические стандарты.

Здание с изоляцией из бетонных опалубок RASTRA предоставляет наилучшие возможности для максимальной окупаемости инвестиций.

Как и следовало ожидать, когда пришло время продавать, дома с изоляцией из бетона RASTRA постоянно требуют более высокой стоимости при перепродаже. По данным Национальной ассоциации риэлторов, на каждый доллар экономии годовых затрат на электроэнергию стоимость дома увеличивается в среднем на 20 долларов.

Напечатайте эту страницу

пеноблоков из пенополистирола для строительства тихих домов

ВОПРОС: Я планирую построить сверхэффективный дом с ограниченным бюджетом.Дом должен быть очень крепким, так как я живу в поясе торнадо. Насколько эффективны и прочны новые строительные системы из бетона и пеноблоков?

ОТВЕТ: Строительство из пеноблоков и пеноблоков фактически включает несколько типов домостроения. Все методы позволяют производить исключительно прочные, тихие дома с низкими счетами за коммунальные услуги круглый год. Они могут противостоять ветру со скоростью 150 миль в час. Когда я построю свой новый дом, этот метод строительства будет в моем списке на первом месте.

Используя простые методы строительства, вы можете выполнить часть работы самостоятельно.Снаружи можно отделать сайдингом, лепниной, кирпичом или любым обычным материалом. Готовые дома из бетона / пеноблоков (называемые несъемными формами) выглядят идентично любому традиционному дому как внутри, так и снаружи.

В этой строительной технике используются пустотелые, жесткие пенополистирольные блоки (EPS или пенополистирол). Каждый блок обычно имеет длину 4 фута, ширину и высоту 1 фут и весит всего 5 фунтов. Большинство из них сделано из переработанного пластика.

Блоки из пенопласта соединяются вместе, как огромный набор Lego.После того, как стены соединены и арматура вставлена ​​в проемы, в проемы верхнего блока заливается бетон. Для поддержки перекрытий в двухэтажном доме перед заливкой вдавливают опорную доску с анкерными болтами.

Бетон течет через полости в пеноблоках. После отверждения образуется монолитная, устойчивая к термитам, прочная бетонная стоечно-балочная конструкция в сплошной оболочке из жесткого изоляционного пенопласта — до R-30.

Они эффективны по нескольким причинам.Жесткий пенополистирол — очень хороший изолятор; он используется в большинстве кулеров. В доме отсутствуют пустоты и небольшая утечка воздуха, что снижает уровень шума, пыли и аллергии.

Тяжелая бетонная конструкция внутри стен действует как тепловая масса, сдерживая перепады температуры в помещении. Это значительное преимущество при кондиционировании воздуха и для летнего комфорта. С высокой изоляцией требуются меньшая и менее дорогая печь и кондиционер.

Существует несколько вариантов конструкции бетонных / пеноблоков.Polysteel использует состоящие из двух частей пеноблоки, соединенные между собой стальной сеткой с поверхностными полосами. Это добавляет прочности, когда бетон течет через сетку. Полосы обеспечивают надежные места для крепления сайдинга и гипсокартона.

Conform предлагает стену переменной ширины с использованием перекрестных шпал с цветовой кодировкой между половинами пеноблока. Rastra использует легкую смесь цемента и пенопласта для изготовления блоков длиной 10 футов. В полости заливается бетон. Этот материал также является огнестойким без применения гипсокартона.

Напишите для обновления бюллетеня № 879, в котором перечислены 16 производителей бетонных / пеноблоков, их размеры, цены, R-значения и детали конструкции. Приложите 3 доллара США, конверт с обратным адресом для бизнеса и письмо по адресу James Dulley, Los Angeles Times, 6906 Royalgreen Drive, Cincinnati, OH 45244.

Помощь в ремонте камина, который плохо засекает

Q: Я готовлю камин к осени. Не всегда получается хорошо рисовать, и в комнате становится дымно. Я слышал, что поможет прибить 5-дюймовую доску в верхней части отверстия?

A: Соотношение ширины проема и высоты важно для камина, чтобы он хорошо тянул.Многие камины предназначены для эстетики с высоким проемом, но дымятся они, как и ваш.

Часто помогает уменьшение высоты на 5 дюймов. Не используйте деревянную доску. Используйте сталь или алюминий. Деревянная доска может стать причиной пожара, и весь ваш дом может превратиться в один большой камин.

*

Письма и вопросы Далли, инженеру-консультанту из Цинциннати, можно направлять Джеймсу Далли, Los Angeles Times, 6906 Royalgreen Drive, Cincinnati, OH 45244; или мгновенная загрузка: www.dulley.com

Стручки из пенополистирола и вафельные плиты блог

Добро пожаловать в блог EPSA о капсулах из пенополистирола и вафельных плит. Мы знаем, что многие люди, будь то домовладельцы, строители или домашние мастера, заинтересованы в том, чтобы быть в курсе инновационных материалов и методов.

Итак, чтобы отвечать на ваши звонки, мы создали блог о вафельном плоту, который будет обновляться еженедельно.

В течение нескольких недель мы рассмотрим основы стручков из пенополистирола и вафельных плит, что они собой представляют, откуда они берутся, почему они популярны, как они повышают ценность, а также о конструкции и технических характеристиках.

Щелкните ниже, чтобы перейти к конкретной записи в блоге:

Плиты вафельного плота , Как построить плиты вафельного плота , EPS , Преимущества плит вафельного плота.

Плитки вафельные

Плиты из вафельных плит — лучший способ возведения бетонных плит для новых домов, пристроек, коммерческих или промышленных зданий.

Они создают наземную, а не традиционную армированную плиту в земле, работая на простой выровненной поверхности здания без обширных траншей и подготовки площадки, необходимых для традиционных бетонных плит.

Перед тем, как мы перейдем к мелочам, важно уточнить, что стручки — это отдельные квадратные (полые) блоки из пенополистирола , которые равномерно расположены внутри краевых досок, равномерно разнесены (с пластиковыми прокладками), усилены сталью. сетка и залита бетоном. Конечный продукт — плита вафельный плот.

EPS — это ячеистый материал, который на 98% состоит из воздуха, создавая универсальный строительный материал со многими преимуществами, включая легкий вес, прочность, долговечность и экономичность.

Стручки создаются путем помещения кондиционированных шариков из вспененного пенополистирола в форму, а затем их нагрева паром. После охлаждения контейнер вынимается из формы в виде квадратного блока с плоской декой и формованным основанием ячеек (имеющим сотовый рисунок).

Стручки

имеют одинаковый размер (номинал) 1090 мм (L) на 1090 мм (W) с различной глубиной на выбор, в зависимости от потребностей вашей строительной площадки, которые указываются архитектором, строителем и результатами испытания почвы.

Реактивные почвы имеют глинистую основу и набухают и сжимаются при увлажнении и высыхании, создавая движение и нестабильность. Для более реактивных почв будут указаны более глубокие стручки, обеспечивающие более прочную плиту.

Чтобы посмотреть короткое видео о том, как производятся контейнеры, щелкните здесь.

Плиты вафельного плота изначально использовались в Южной Австралии в качестве экономичного решения для растрескивания традиционных плит на реактивных почвах.

На участках с высокореактивным грунтом для традиционных бетонных плит требуется ряд вынутых фундаментов и более глубоких траншей, в которые заливается бетон. Это необходимо для стабилизации плиты под зданием. Это приводит к использованию большего количества бетона, а также к увеличению трудозатрат на подготовку площадки для заливки бетона.

Сидя на земле, а не на ней, плиты вафельного плота позволяют сэкономить на строительстве, сохраняя при этом прочность, но плиты вафельного плота могут даже обеспечить экономию на строительных площадках, где подходят стандартные опоры.

Плита вафельного плота спроектирована так, чтобы быть достаточно жесткой для того, чтобы вся плита могла двигаться как плот (парить над поверхностью), и не растрескиваться, даже если одна секция плиты поднимается из-за вспучивания земли. Так вы можете быть уверены, что ваша кирпичная кладка и штукатурка не потрескаются.

Таким образом, строительство вафельных плит в виде плотины происходит быстрее и экономичнее, чем у традиционных бетонных плит, поскольку требуется меньше бетона, а система блоков соответствует всем соответствующим строительным нормам и стандартам Австралии.

Есть много других преимуществ использования контейнеров для строительства плит, которые будут обсуждаться в следующих частях этого блога.

Начало страницы

Как построить вафельную плиту

Давайте рассмотрим основные этапы изготовления вафельной плиты, а затем объясним некоторые тонкости, чтобы лучше понять их преимущества.

1. Очистить и выровнять площадку
2. Работы под перекрытием
   • Лечение термитов
   • сантехника
   • прочие услуги
3. Укладка пластиковой пленки и опалубки кромок
4. Разложите капсулы по сетке и поместите распорки между
5. Поместите арматурную сталь между и сетку наверху контейнеров, приподнятых пластиковыми «барными стульями» или подобными предметами.
6. Залить бетон.

Важнейшим элементом строительства является то, что проектировщик плиты конструирует плиту в соответствии с инженерными принципами и может быть определен только после того, как ваш грунт будет проверен и определена толщина стручка.

Подготовка и планирование участка

Подготовка грунта достаточно важна, но не более, чем при строительстве традиционной бетонной плиты.

Однако дренаж имеет решающее значение для всех типов плит. Следует проявлять осторожность при выборе типа заливки вокруг плиты.Как для традиционных бетонных плит, так и для вафельных плит существует вероятность размывания земли вокруг и под ними.

Сады не следует высаживать напротив плит любого типа, так как корни могут расти под плитой и вызывать локальные подвижки почвы. Кроме того, деревья и растения забирают влагу из почвы, а деревья оставляют зазоры под плитами, поскольку древесина гниет.

Кромки, опоры и пластиковые распорки устанавливаются по периметру плиты перед заливкой бетона. Стручки размещаются так, чтобы их сторона с литыми ячейками или полостями была обращена вниз.После того, как бетон покрывает выложенные капсулы, эта система создает сетку из бетонных ребер под вафельным рисунком. В результате получается конструктивный элемент огромной прочности, обладающий высокой устойчивостью к скручиванию и растрескиванию даже на самом реактивном грунте.

Поскольку нет траншей, которые могли бы заполниться водой или обрушиться под дождем, плиты вафельного плота можно сооружать при любых погодных условиях, кроме самых неблагоприятных, что означает сокращение задержек из-за дождя.

При использовании стручков точность гарантирована, поскольку в отличие от традиционных плит здесь нет траншей, в которые можно было бы упасть и изменить форму, что приводит к меньшему количеству брака со стороны геодезистов.Кроме того, они сокращают количество отходов и существенно повышают эффективность строительной площадки. Кроме того, минимальное воздействие на окружающую среду — меньшее повреждение почвы и отсутствие вынутого из траншей щебня для утилизации.

Наземная плита с воздушными карманами, образованными формованным основанием ячеек контейнеров, образует изолирующий слой между землей и домом.

Плиты вафельного плота можно использовать в любых условиях Австралии. В более прохладном климате он обеспечивает теплоизоляцию, а в более жарком климате не способствует образованию трещин.Области, подверженные тропическим штормам, не представляют проблемы, поскольку плиты вафельного плота могут использоваться в сочетании с устойчивыми к циклонам конструкциями.

Чтобы просмотреть короткое видео о строительстве плиты вафельного плота, щелкните здесь.

Начало страницы

EPS

Пенополистирол, используемый для изготовления вафельных плит, — это более или менее тот же материал, который используется для изготовления упаковки во всем мире. Он на 100% перерабатывается и не выделяет парниковых или озоноразрушающих газов.EPSA настоятельно рекомендует использовать сырье с антипиреновой добавкой.

EPS производится из мономера стирола. Низкие уровни стирола естественным образом содержатся во многих растениях, фруктах, овощах, орехах и мясе.

Откуда берется пенополистирол?

EPS был открыт в Германии более 50 лет назад и сегодня широко используется в строительстве по всему миру.

В 1839 году немецкий аптекарь Эдуард Симон открыл стирол, хотя Саймон смог выделить это вещество из его природной смолы, он не знал, что он открыл.Лишь 80 лет спустя химик-органик Герман Штаудингер создал пластичный полимер, состоящий из длинных цепочек молекул стирола.

В 1953 году Штаудингер получил Нобелевскую премию по химии за свои исследования, создав материалы, полученные путем термической обработки стирола, похожие на резину. В их число вошел полистирол.

В 1930 году ученые BASF разработали способ промышленного производства полистирола в форме гранул. В 1937 году компания Dow Chemical представила изделия из полистирола в США.С. рынок.

Затем, в 1951 году, компания BASF разработала и запатентовала пенополистирол под торговой маркой Styropor®.

Сегодня EPS является одним из самых универсальных и экономичных материалов как для упаковки, так и для строительства / строительства, благодаря его преимуществам в отношении продукта, производительности и вторичной переработки.

Как производится EPS?

В промышленном производстве EPS представляет собой производное этилена и бензола и производится с использованием процесса полимеризации, в результате которого получаются полупрозрачные сферические шарики из полистирола размером с гранулы сахара.Во время этого процесса к материалу добавляют углеводород с низкой температурой кипения, обычно газообразный пентан, чтобы способствовать расширению во время последующей обработки.

EPS затем проходит трехэтапный процесс.

Предварительное расширение — при контакте с паром газообразный пентан или другой вспенивающий агент внутри гранул полистирола начинает кипеть, и гранулы расширяются в 40-50 раз по сравнению с их первоначальным объемом.

Кондиционирование — после расширения шарики проходят период созревания перед формованием.

Формование — шарики переносятся в форму и снова нагреваются паром. Предварительно вспененные шарики расширяются и сливаются под давлением.

Бусины формуются в большие блоки для резки и придания формы или изделий по индивидуальному заказу, таких как коробки для продуктов или стручки. Готовый продукт примерно на 98 процентов состоит из воздуха.

EPS используется в самых разных отраслях промышленности, таких как упаковка, строительство и производство автомобилей. Его можно переработать в фоторамки, вешалки для одежды и имитацию дерева.

Начало страницы

Преимущества вафельных плит

Как мы уже говорили, блоки из пенополистирола внесли свой вклад в революцию в методах строительства плит, позволив проектировать и строить более прочные и качественно спроектированные плиты быстрее и экономичнее по сравнению с традиционными методами.

Плиты вафельного плота были разработаны для обеспечения множества преимуществ. Они уменьшают эффекты движения почвы, уменьшают количество необходимого бетона и обладают теплоизоляционными свойствами, что делает их экономически эффективным компонентом для любого дома, здания или комплекса.

В традиционных плитах в нижней части плиты используются опоры, основанные на бетонных балках, которые требуют значительного рытья грунта. Помимо ручного труда, существует проблема точного определения необходимого количества бетона из-за чрезмерной или недостаточной выемки грунта на участке. Также в сырую погоду траншеи и сталь необходимо содержать в чистоте, что увеличивает стоимость строительства.

Капсулы легкие и однородные, подходят для различных жилых, коммерческих и промышленных помещений и приложений.

Стручки из пенополистирола

не подвержены воздействию воды, поэтому строительство плит вафельного плота безопаснее, чем альтернатива, поскольку нет траншей, в которые можно было бы обваливаться во время строительства или в дождливую погоду. Это также ограничивает неопределенность времени завершения из-за влажной погоды.

Включение стручков в плиту увеличивает изоляционное преимущество до R1,0 (тепловое сопротивление Вт / мК). Благодаря тому, что в доме становится теплее зимой и прохладнее летом, это также способствует снижению общего энергопотребления в доме.

Использование стручков также увеличивает прочность плиты, а наличие плиты над землей позволяет избежать большинства трудностей при резке и заполнении почвы.

Начало страницы

Мы думаем, что плиты вафельного плота — это лучшая окупаемость, когда дело доходит до строительства. Так много преимуществ.

• EPS легкий.
• Легкость в обращении.
• Он прочный и гибкий.
• Стручки имеют долгосрочную R-VALUE (теплоизоляцию).
• EPS имеет низкое водопоглощение.
• EPS на 100% пригоден для вторичной переработки — в Австралии ежегодно перерабатываются сотни тонн.
Продукция
• EPS инертна; нет токсичных проблем.
• Стручки стабильны по размеру.
• Строительные изделия из пенополистирола не выделяют озоноразрушающих газов.
• EPS не содержит и не использует хлорфторуглероды (CFC).
• Стручки производятся на специальных машинах.
Стручки
• соответствуют всем соответствующим строительным нормам и стандартам Австралии.
• Создание плит вафельного плота означает меньше работ на стройплощадке благодаря отсутствию необходимости в траншеях.
• При использовании вафельных плит уменьшается растрескивание фундаментов и конструкций.
• Плиты с вафельными плотами — это экономия времени и большая эффективность.
• Строительство вафельных плит перекрытия дешевле, чем традиционные бетонные плиты, особенно на участках реактивного грунта.
• Работы по укладке вафельных плит могут продолжаться в неблагоприятных погодных условиях.
• Плиты на вафельном основании отличаются простотой конструкции благодаря использованию соединительных элементов (распорок).
Стручки
• обеспечивают лучшую изоляцию от земли и меньше вредят окружающей среде.
• EPS, являясь инертным материалом, не гниет и не обеспечивает питательных свойств паразитам, поэтому не привлекает таких вредителей, как крысы или термиты.
• Использование стручков дает возможность легко спроектировать перекрытие.
• Благодаря очень точной компоновке контейнеров количество используемого бетона можно более точно оценить с меньшими отходами, чем при использовании традиционной бетонной плиты.
• Укладка пластикового листа проще и быстрее без опор.
• Сантехника легко пропускается через кабины с помощью ручной пилы.
• EPS чист и прост в использовании.

Начало страницы

Мы надеемся, что этот блог был информативным и что мы смогли ответить на ваши вопросы о вафельном плоту.

Если вам нужна дополнительная информация о плитах для контейнеров, вы хотите связаться с производителем контейнеров или задать дополнительные вопросы, отправьте электронное письмо [email protected] или позвоните по телефону (03) 6281 2320.

Начало страницы

Изоляционные бетонные формы | YourHome

Изоляционные бетонные формы (ICF) — это запатентованные модульные блоки в виде блокируемых блоков или панелей, изготовленные из полистирола или пенополиуретана и заполненные бетоном.

Первоначально разработанный в Европе в первой половине 20-го века, этот метод быстро развивался в 1960-х годах с использованием современных пенопластов.За последние три десятилетия в Европе и Северной Америке были построены десятки тысяч домов ICF. С момента его появления в Австралии в 1980-х годах здесь были построены сотни домов ICF.

Фото: Formcraft

Изоляционная бетонная опалубка подходит для строительных конструкций с четкими и простыми линиями.

ICF создают предсказуемые стены с высокими эксплуатационными характеристиками, в которых значительная тепловая масса и структурная опора содержатся в легко укладываемой и соединяемой изоляции.Герметичный характер конструкции и высокий уровень изоляции делают этот метод особенно подходящим для проектов, стремящихся достичь очень высоких уровней производительности, оцененных такими программами, как все более влиятельный «пассивный дом».

Проектирование пассивного дома

Проект пассивного дома направлен на достижение сверхнизкого энергопотребления с почти нулевым уровнем выбросов. Основная концепция заключается в создании экономичной, плотно закрытой, хорошо изолированной оболочки здания, через которую можно строго контролировать всю энергию и потоки воздуха для создания постоянного комфорта для жителей здания с использованием экологически чистой энергии.Обычно используется механическая вентиляция с рекуперацией тепла.

Концепция пассивного дома, задуманная в 1988 году, не защищена авторскими правами и не контролируется. Работая с услугами архитектора или профессионала в области дизайна, каждый может стремиться к тому, чтобы проект своего дома достиг уровня эффективности пассивного дома. Однако следует помнить, что во многих климатических условиях Австралии самая большая проблема любого хорошо изолированного и герметичного здания — это его склонность к перегреву.

Обзор производительности

Внешний вид

Внешний вид готовых конструкций из ICF определяется штукатуркой или облицовочными материалами, используемыми для покрытия пенопластовой опалубки.

Структурные возможности

Типичная конструкция ICF состоит из огнестойких пенополистирольных пластиковых блоков или стеновых панелей, которые соединяются между собой и являются самонесущими и действуют как опалубка для заливного бетона. Некоторые системы просто блокируют блоки на углах, как традиционные кирпичи, в то время как другие предоставляют специальные угловые блоки.

Самонесущие блоки

ICF сцепляются вместе, образуя структуру, достаточно прочную, чтобы удерживать залитый бетон.

Когда самонесущие блоки сцепляются вместе, они создают структуру, достаточно прочную, чтобы выдерживать давление заливного бетона.Бетон, как только он затвердеет, обеспечивает несущую конструктивную способность системы. При необходимости в опалубку кладут арматуру. В некоторых системах (например, Formcraft) арматура накладывается на соединители, которые соединяют внешнюю и внутреннюю оболочки пенопласта; в других (например, Thermacell) он укладывается на сшивающие элементы из пенополистирольных блоков.

Один типичный вариант конструкции ICF состоит из пенопластовых панелей, размер которых соответствует стандартной высоте оконной головки и пола, соединенных через полость с помощью обычных наборов соединителей.

Полы

ICF могут весить до 40% меньше, чем обычные бетонные полы. Он может быть уложен как самостоятельный настил или спроектирован так, чтобы образовывать непрерывную армированную конструкцию со стенами. Такой же подход можно использовать для устройства настилов на крыше.

Деревянные полы также можно использовать с стенами ICF.

Тепловая масса

Тепловая масса в системе ICF удерживается изоляцией. Эта масса обеспечивает стабильную внутреннюю температуру структуры ICF.

Изоляция

Уровень изоляции, обеспечиваемый конструкцией ICF, зависит от типа используемых блоков ICF и толщины изоляции в этих блоках, но часто он превышает R3. Один из немецких продуктов ICF, распространяемых в Северной Америке, доступен с классом изоляции от R6 до R15. В Австралии уровни изоляции, достигаемые при строительстве ICF, обычно находятся в диапазоне от R3 до R6 (см. Изоляция).

Звукоизоляция

Сочетание жесткой пенопластовой изоляции с массой бетона и в целом воздухонепроницаемой конструкции делает ICF хорошим звукоизолятором с типичными 300-миллиметровыми стенами, обеспечивающими класс звукоизоляции (STC) около 48 (см. «Контроль шума»).

Огнестойкость

Пенополистирол и пенополиуретан не горят и не поддерживают пламя или огонь, но они плавятся и выделяют токсичные пары — как сообщается, не хуже, чем токсины, выделяемые при сжигании древесины. Однако они расположены за слоями гипсокартона, штукатурки или аналогичных покрытий высокой плотности, которые защищают пену от немедленного нагрева. Кроме того, производители обычно добавляют в пенополистирол антипирен, что делает его практически самозатухающим.Бетонная конструкция внутри опалубки негорючая и защищена изоляционными опалубками. В целом огнестойкость очень хорошая, испытания показали, что пена ICF не поддерживает распространение пламени почти так же хорошо, как древесина.

Чтобы конструкция ICF достигла приемлемого уровня огнестойкости, она должна быть облицована огнестойким гипсокартоном или аналогичным материалом.

Устойчивость к паразитам

Изоляция из пеноматериала не представляет пищевой ценности для грызунов или насекомых и не привлекает и не укрывает насекомых; однако, поскольку изоляция из пенополистирола может обеспечить легкий проход насекомым, некоторые производители обрабатывают блоки инсектицидами, чтобы решить эту проблему.

Прочность и влагостойкость

Материалы, из которых состоит конструкция ICF, обычно не подвержены деградации в течение всего срока службы здания, и расчетная долговечность ICF является превосходной.

Знаковое изображение одного дома, оставшегося от урагана Катрина, было домом ICF.

Неорганическая природа материалов означает, что они не способствуют росту плесени. В правильно детализированном и построенном здании ICF не должно быть точек входа влаги в элементы конструкции, а пенопласт непроницаем для влаги.

Дома, построенные с использованием ICF, доказали свою устойчивость к землетрясениям, циклонам, пожарам и другим стихийным бедствиям — культовое изображение дома, оставшегося после урагана Катрина, было домом ICF.

Токсичность и воздухопроницаемость

При производстве полистирола или пенополиуретана могут быть некоторые токсичные выходы, но материалы в ICF нетоксичны в его изготовленном и завершенном состоянии. Пенопласт не пропускает воздух и не пропускает влагу и воздух.Поскольку в конструкции ICF нет полостей или других пустот, практически отсутствует возможность проникновения влаги или конденсации в какие-либо элементы конструкции.

Воздействие на окружающую среду

ICF использует бетон (производство которого является одним из крупнейших факторов изменения климата), пластик, полученный из нефти (производство которого находится на пике, и стоимость которого неизбежно возрастет) и сталь. Однако все строительные конструкции используют эти материалы в большей или меньшей степени, и их использование в ICF, возможно, является весьма ответственным способом использования ограниченных ресурсов для создания долговечных и энергоэффективных конструкций.

Поскольку ICF имеет очень долгий срок службы, вложения в энергию окупаются за многие десятилетия. Источники в отрасли сообщают, что экономия энергии, связанная с ICF, означает, что по сравнению с традиционными методами строительства, такими как облицовка кирпичом, ICF эффективно окупает собственные затраты на электроэнергию при производстве в течение 12 месяцев.

Возможность сборки, доступность и стоимость

Типичный блок полистирола имеет высоту 300 мм, ширину 200–300 мм и длину 1200 мм. Он очень легкий, простой в обращении и не требует склеивания для соединения с соседом.После того, как формы уложены друг на друга и арматура на месте, необходим бетононасос, чтобы заливать постоянный и непрерывный поток бетона в формы.

Возможность сборки ICF является следствием ее модульной конструкции, состоящей из комплектов деталей, и использования хорошо зарекомендовавшей себя строительной техники. С небольшой потребностью в регулировке и изменении на месте строительство, как правило, происходит быстрее, чем большинство других методов строительства.

В Австралии есть производители, и продукция широко доступна.Стоимость зависит от типа используемой системы и, в частности, от указанной толщины стены.

Фото: Formcraft

Закачка бетона в кирпичную кладку.

Типовая внутренняя конструкция

Строительный процесс

Строительство большинства зданий ICF — это, по сути, процесс складывания легких блоков вместе, аналогично детскому кирпичу, укладки арматуры там, где это необходимо, и заливки бетона в пустоты в блочной кладке.Это не требует такого же набора навыков, как строительство из сплошного кирпича или кирпичного шпона.

Опоры

Фундаменты для зданий ICF обычно представляют собой железобетонные плоты или полосы, которые являются плоскими и ровными, чтобы обеспечить возможность штабелирования пеноблоков, с установленными арматурными стержнями, готовыми к соединению с бетоном при заливке в опалубку.

Несущие стены

Любая стена ICF может быть несущей.

Муфты и соединения

Количество стыков и соединений с другими элементами здания сведено к минимуму, особенно когда полы или элементы кровли также сделаны из ICF.

Крепеж

Пеноблоки или опалубка — плохая основа для любых креплений. Легкие нагрузки обычно воспринимаются облицовочными или облицовочными материалами, такими как гипсокартон, а более тяжелые нагрузки могут восприниматься опорными точками, просверленными в бетоне, который формирует внутренний материал ICF.

Открытий

Основные проемы, включая дверные проемы и окна, должны быть выполнены в опалубке, так как внести изменения позже относительно сложно из-за принципиально монолитной природы структурных элементов.

После того, как проемы сделаны, в них можно разместить оконные и дверные коробки любого типа. Типичный вид крепления использует деревянные блоки, вставленные в торцы блоков ICF вокруг проема.

Электропроводка и водопровод обычно проходят в глубине пенопластовой опалубки.

Отделки

Отделка зависит от материалов, используемых для облицовки блоков ICF. Как правило, основная отделка — это покрытие или краска, эквивалентные штукатурке или штукатурке. Любая дополнительная облицовка может быть добавлена ​​к стенам ICF при условии создания для нее соответствующих опор, хотя многие виды листовой отделки, такие как гипсокартон, можно приклеивать непосредственно к поверхности опалубки.

Для наружной штукатурки требуется базовое или поверхностное покрытие, заделанное стекловолоконной сеткой, за которым следует второй слой, а затем текстурное покрытие, завершающееся «броневым покрытием».

На что обращать внимание

Отсутствие отраслевой стандартизации означает, что, хотя основные принципы построения ICF одинаковы, каждая система ICF отличается.

• Когда бетон высыхает, он может выделять достаточно водяного пара, чтобы повлиять на абсорбирующие материалы, такие как гипсокартон, и это следует учитывать при планировании сроков проекта.
• Строительство с использованием ICF — это точный процесс с меньшими допусками на ошибку, чем позволяет традиционное или традиционное строительство.
• Изменение конструкции после завершения требует использования специальных инструментов.

Автор

Пол Даунтон, 2013

Узнать больше

Производство и определение механических и термических свойств пенополистирола с переработанным материалом (1)

1. Введение

Пенополистирол (EPS), полученный в результате аддитивной полимеризации фенилэтана (мономера стирола), производится в виде белых шариков, состоящих из ряда закрытых ячеек, прочно закрепленных и термосваренных по касательной друг к другу, которые содержат неподвижный воздух, заключенный внутри [1].Пенополистирол получают путем обработки кристаллического ПС вспенивающим агентом, обычно углеводородом или диоксидом углерода, для создания ячеистой структуры в материале, которая снижает хрупкость, что делает его отличным амортизирующим и изолирующим материалом [2]. Его использование в упаковке пищевых продуктов и электроники, авиационных и автомобильных деталях, спортивном оборудовании, среди прочего, увеличилось за последние несколько лет из-за его преимуществ, заключающихся в легком весе, простоте формования, акустической и теплоизоляции, дешевизне в производстве, амортизация, стабильность размеров, жаро- и влагостойкость [3] — [5].

В Колумбии промышленность по производству пенополистирола производит и продает продукцию с длительным жизненным циклом, такую ​​как геоблоки, карнизы, изоляционные системы для строительства и холодильники, а также продукцию с коротким жизненным циклом, такую ​​как многоцелевые коробки и упаковочные системы для транспортировка хрупких грузов и кессонов, и это лишь некоторые из них. Однако продукты с коротким жизненным циклом в лучшем случае заканчивают свой полезный срок в виде твердых отходов, которые попадают на свалки и свалки в разных городах страны.

Состав твердых отходов в Колумбии в 2010 г. состоял из 65% органических отходов, за которыми следовало 14% пластмасс [6]. В частности, в Боготе переработка пластика незначительна по сравнению с другими видами упаковки и контейнерных материалов. Согласно CEMPRE, объемы, извлеченные сетью сбора перерабатывающей компании CODESARROLLO, включали 2 932 тонны ПЭТ и 1973 тонны ПЭНД, ПВД, ПП и ПС. Количество пластиковых материалов, используемых в Колумбии, увеличилось со 169 000 тонн в 2005 году до 209 655 тонн в 2010 году, что соответствует 27.5% от видимого потребления первичных пластмассовых смол [7].

Более широкое использование полимерных материалов приводит к тому, что их переработка становится способом уменьшения экологических проблем, вызванных накоплением полимерных отходов, образующихся в результате повседневного применения полимерных материалов, таких как упаковка и строительство. Переработка полимерных отходов помогает сберечь природные ресурсы, поскольку большинство полимерных материалов производится из нефти и газа [8]. Переработка полистирола возможна механическими, химическими и термическими методами [9].

Большинство статей, которые можно найти в литературе по вторичному пенополистиролу, используют его в бетонной промышленности. Некоторые из этих результатов будут показаны ниже.

Гу и Озбаккалоглу [10] сообщили, что использование переработанных пластиковых заполнителей и волокон в качестве строительных материалов в последние годы привлекло широкое внимание. Эта практика может внести значительный вклад в более устойчивую строительную отрасль.

Chaukura et al. [11] пришли к выводу, что текущие исследования отходов полистирола (WPS) находятся в стадии разработки, и оценка легкого бетона, ионообменников и композитов с помощью WPS представляет собой один шаг в этом направлении.

Dissanayake et al. [12] разработали новую систему стен, в которой для производства легких пенобетонных панелей используется 50% переработанного пенополистирола. Описанные сборные панели имеют лучшие характеристики, чем кирпичи из обожженной глины, потому что они производят меньше выбросов углерода и позволяют быстрее строить.

Kaya [13] использовал отработанный пенополистирол (EPS) в смеси цемента и трагакантовой смолы для производства нового бетонного материала. Количество смолы в смеси составляло 0,5, 1,0 и 1.5% от общего объема цемента, а соотношение EPS в образцах было определено как 20, 40, 60 и 80% от общего объема. По мере увеличения процентного содержания пенополистирола и смолы в образцах плотность, теплопроводность, прочность на сжатие и прочность на разрыв уменьшались, а пористость увеличивалась. Изменение физических свойств показывает, что в бетонных блоках образуются искусственные поры (помимо пенополистирола), что увеличивает изоляционные характеристики материала.

Другие применения переработанного полистирола можно найти в работе Acierno et al.[14] и Полетто и др. [15].

Acierno et al. [14] изготавливали изделия, полученные литьем под давлением, из смесей первичного EPS с долей до 40% вторичных отходов EPS в контролируемых условиях. Материалы были охарактеризованы, и было обнаружено снижение плотности; следовательно, это влияет на такие свойства, как теплопроводность и прочность на сжатие, хотя и незначительно.

Poletto et al. [15] использовали образцы отходов EPS, полученные от упаковки электронных товаров и бытовой техники, для производства термопластичного материала, содержащего древесину.Образцы с 10, 20, 30 и 40% древесной муки с 2% поли (стирол-малеинового ангидрида) (SMA) и без них и хлопьями EPS обрабатывали в двухшнековом экструдере с вращающимся в одном направлении шнеком при 200 об / мин. В целом, механические свойства композитов со связующим агентом и без него показали аналогичное поведение и низкую плотность.

Тем не менее, характеристики не включали такие свойства, как температуропроводность, которая связана со скоростью распространения тепла при изменении температуры с течением времени.Таким образом, смеси первичного EPS и вторичного EPS с остатками пищевых продуктов должны быть исследованы, чтобы подтвердить влияние на эти свойства, включая материалы, которые не были хорошо проанализированы, и с использованием оборудования, которое обычно используется в промышленных условиях в стране, чтобы возможные области применения могут быть проанализированы, тем самым мотивируя промышленность работать над обеспечением экологической устойчивости, исследуя жизненный цикл и доказывая, что EPS — это пригодные для использования отходы.

Гу и Озбаккалоглу [10] сообщили, что использование переработанных пластиковых заполнителей и волокон в качестве строительных материалов в последние годы привлекло широкое внимание.Эта практика может внести значительный вклад в более устойчивую строительную отрасль.

Chaukura et al. [11] пришли к выводу, что текущие исследования отходов полистирола (WPS) находятся в стадии разработки, и оценка легкого бетона, ионообменников и композитов с помощью WPS представляет собой один шаг в этом направлении

Dissanayake et al. [12] разработали новую систему стен, в которой для производства легких пенобетонных панелей используется 50% переработанного пенополистирола. Описанные сборные панели имеют лучшие характеристики, чем кирпичи из обожженной глины, потому что они производят меньше выбросов углерода и позволяют быстрее строить.

Kaya [13] использовал отработанный пенополистирол (EPS) в смеси цемента и трагакантовой смолы для производства нового бетонного материала. Количество смолы в смеси составляло 0,5, 1,0 и 1,5% от общего объема цемента, а соотношение EPS в образцах было определено как 20, 40, 60 и 80% от общего объема. По мере увеличения процентного содержания пенополистирола и смолы в образцах плотность, теплопроводность, прочность на сжатие и прочность на разрыв уменьшались, а пористость увеличивалась. Изменение физических свойств показывает, что в бетонных блоках образуются искусственные поры (помимо пенополистирола), что увеличивает изоляционные характеристики материала.

Dissanayake et al. [12] разработали новую систему стен, в которой для производства легких пенобетонных панелей используется 50% переработанного пенополистирола. Описанные сборные панели имеют лучшие характеристики, чем кирпичи из обожженной глины, потому что они производят меньше выбросов углерода и позволяют быстрее строить.

Kaya [13] использовал отработанный пенополистирол (EPS) в смеси цемента и трагакантовой смолы для производства нового бетонного материала. Количество смолы в смеси составляло 0,5, 1,0 и 1.5% от общего объема цемента, а соотношение EPS в образцах было определено как 20, 40, 60 и 80% от общего объема. По мере увеличения процентного содержания пенополистирола и смолы в образцах плотность, теплопроводность, прочность на сжатие и прочность на разрыв уменьшались, а пористость увеличивалась. Изменение физических свойств показывает, что в бетонных блоках образуются искусственные поры (помимо пенополистирола), что увеличивает изоляционные характеристики материала.

Другие применения переработанного полистирола можно найти в работе Acierno et al.[14] и Полетто и др. [15].

Acierno et al. [14] изготавливали изделия, полученные литьем под давлением, из смесей первичного EPS с долей до 40% вторичных отходов EPS в контролируемых условиях. Материалы были охарактеризованы, и было обнаружено снижение плотности; следовательно, это влияет на такие свойства, как теплопроводность и прочность на сжатие, хотя и незначительно.

Poletto et al. [15] использовали образцы отходов EPS, полученные от упаковки электронных товаров и бытовой техники, для производства термопластичного материала, содержащего древесину.Образцы с 10, 20, 30 и 40% древесной муки с 2% поли (стирол-малеинового ангидрида) (SMA) и без них и хлопьями EPS обрабатывали в двухшнековом экструдере с вращающимся в одном направлении шнеком при 200 об / мин. В целом, механические свойства композитов со связующим агентом и без него показали аналогичное поведение и низкую плотность.

Тем не менее, характеристики не включали такие свойства, как температуропроводность, которая связана со скоростью распространения тепла при изменении температуры с течением времени.Таким образом, смеси первичного EPS и вторичного EPS с остатками пищевых продуктов должны быть исследованы, чтобы подтвердить влияние на эти свойства, включая материалы, которые не были хорошо проанализированы, и с использованием оборудования, которое обычно используется в промышленных условиях в стране, чтобы возможные области применения могут быть проанализированы, тем самым мотивируя промышленность работать над обеспечением экологической устойчивости, исследуя жизненный цикл и доказывая, что EPS — это пригодные для использования отходы.

2. Материалы и методы

2.1 Изготовление материала

Производство вторичного пенополистирола (EPS) начинается с впрыскиваемых деталей из пенополистирола (многоцелевых коробок из полистирола после потребителя), которые предварительно были промыты промышленным моющим средством и высушены в атмосфере в течение периода не менее 24 часов. Материал измельчали ​​в ножевой мельнице SIEMENS или модели Shattering 1LA3, оснащенной ситом 5 мм. Продукт измельчения взвешивали в промышленных масштабах (PCE-LS) с разрешением 0,001 мм в соответствии с пропорциями, указанными в таблице 1, и приводили в действие вентиляторный гомогенизатор SIEMENS номер модели 2044-2 AA 1LA с бункером, как показано на Инжир.1.

Свойства измельченных частиц в остатке пробы следующие. Объемная плотность материала составляла 25 кг / м3, рассчитанная в соответствии с ASTM D1622-08 до измельчения, а размер EPS после измельчения составлял ≤ 5 мм.

Шарики из вспенивающегося полистирола общего назначения (марка S3) использовались при производстве первичного пенополистирола (EPS), который производился в Миндихе, Тайвань, и предоставлен AISLAPOR (завод: Канавита, Токансипа, Колумбия).Этот материал взвешивали на весах и выливали в расширитель 1 в соответствии с пропорциями, указанными в таблице 1. Материал проталкивался вентилятором серии SIEMENS модели 1LA3 в бункерный гомогенизатор 106-2YB60 и, наконец, перемещался в бункер для хранения не менее чем на 2 часа. часов и до 24 часов, чтобы предотвратить потерю пентана, как показано на рис. 1.

В таблице 1 показана масса в граммах, использованная в рецептурах на протяжении всего производственного процесса четырех материалов, и их соответствующий идентификационный номер

.

Таблица 1

Масса в граммах, используемая в рецептурах

Источник: Собственная разработка авторов.

Наконец, в гомогенизатор налили определенные пропорции для получения каждого из материалов.Материалы вручную вводили в загрузочную воронку литьевой машины LA-LENDLE модели 90-70-20, с рабочими условиями, описанными в таблице 2.

Таблица 2

Условия литья под давлением

Источник: Собственная разработка авторов.
Рисунок 1
Блок-схема операций, выполняемых с материалом
Собственная разработка авторов

2.2 Инфракрасный спектрофотометрический метод

Степень модификации изготовленных материалов оценивалась путем анализа полос поглощения.Спектры были получены с использованием прибора SHIMADZU model S FTIR в диапазоне длин волн от 400 до 4000 см-1. Образцы были приготовлены соскабливанием наждачной бумагой P400 CROWNMAN. Порошковая таблетка была изготовлена ​​из 1 мг образца в KBr. Образцы предварительно взвешивали на аналитических весах.

2.3 Описание механических свойств

Физические испытания сопротивления сжатию и изгибу были выполнены на универсальной испытательной машине SHIMADZU модели A6-1S при температуре и влажности 23 ± 2 ° C и относительной влажности 50 ± 5% соответственно.

Для испытания на сопротивление сжатию испытуемые детали были вырезаны из материала, произведенного в машине для литья под давлением, размерами 58 × 58 × 44 мм (± 1 мм) в соответствии со спецификациями, приведенными в стандартах ASTM D7557-09 и D1621- 10 ASTM 6.1. Нагрузка на всю поверхность прикладывалась со скоростью 2,5 ± 0,25 мм / мин на 25,4 мм толщины, т. Е. 4,3 мм / мин, до тех пор, пока образец не сжимался примерно до 13% от его первоначальной толщины или пока он не достигал толщина предела текучести.

Для испытания сопротивления изгибу образцы в виде листов были вырезаны из материала, произведенного в машине для литья под давлением, размерами 300 × 75 × 22 мм (± 1 мм) в соответствии со спецификациями, приведенными в параграфах 8.2 и 8.3. Стандарты ASTM C203-05a (2012) и ASTM D7557-09, следующие по методу испытаний I и процессу A, в первую очередь предназначены для материалов, которые ломаются при относительно небольших отклонениях.

Цилиндрические опорные кромки из ПВХ были спроектированы диаметром 33.5 мм и длиной 100 мм; расстояние между центрами составляло 250 мм (± 1 мм). Образцы были согнуты под нагрузкой откидной створки и сломаны в результате комбинированного воздействия сжатия и растяжения; таким образом была определена максимальная разрушающая нагрузка.

Испытания на ударную вязкость

по Изоду были выполнены на образцах без надреза с использованием ударного маятника Physical Test Solutions. Были использованы прямоугольные образцы, вырезанные из материала, произведенного в машине для литья под давлением, с размерами 10,2 × 63,5 × 12,7 мм (± 1 мм) в соответствии со спецификациями, приведенными в Разделе 7 ASTM D4812-11 и ASTM D7557-09.

2.4. Тепловые характеристики

Дифференциальную сканирующую калориметрию выполняли с использованием Modulated Instruments DSC 2910, предварительно откалиброванного по индиевому стандарту. Образцы были приготовлены в герметичном алюминиевом прессе DuPont Instruments SN PN 8-901 01678. Все измерения проводились в атмосфере азота с контролируемым потоком 50 мл / мин. Температурную развертку проводили в стандартном диапазоне ДСК от 40 до 220 ° C с количеством пробы 3 ± 0.5 мг и скорость нагрева 5 ° C / мин. Значения теплового потока жидкости и стекловидных линий, полученные с помощью ДСК, использовались для экстраполяции Tg, а удельная теплоемкость (Cp) была рассчитана по уравнению (1) [16].

Термогравиметрический анализ был выполнен на приборе TA Instruments 2050 TGA, который был оснащен платиновым держателем образца, предварительно прокаленным докрасна для стирания термической истории. Все измерения проводились в атмосфере азота с контролируемым потоком 50 мл / мин.Температурные колебания выполнялись в диапазоне от 30 до 850 ° C с количеством образца 5 ± 2 мг и скоростью нагрева 20 ° C / мин.

Теплопроводность была измерена на оборудовании с нагревательной плитой, которое состояло из термопар с 12 точками измерения, дисплея k-типа, цифрового мультиметра, цифрового амперметра, манометра, измерительной ленты и источника переменного напряжения. Всего в качестве образцов использовали по 2 шлама для каждого из испытанных материалов. Обрезки имели размеры 300 × 300 × 24 (± 1 мм) и были взяты из материала, произведенного в машине для литья под давлением, в соответствии со спецификациями, данными ASTM C177-10, и с учетом направления компрессионного формования.

Для проведения испытаний на столике для образцов на стенде были установлены две пластины. Оборудование было герметично закрыто, а средняя температура выдержки поддерживалась ниже температуры стеклования, полученной в эксперименте DSC, чтобы предотвратить размягчение материала в каждом случае. Материал экспонировался в оборудовании до тех пор, пока не достигал устойчивого состояния. Температуропроводность в этом состоянии определялась согласно уравнению (2) [17].

Дифференциальное уравнение теплопередачи может быть решено с помощью конечной разности в одном измерении для случая плоской стенки, что приводит к уравнению (3).Это уравнение использовалось для написания кода для программного обеспечения Octave 3.6.4 и для моделирования профиля распределения температуры в нестационарном режиме для эталонного материала и изготовленных EPS10, EPS15 и EPS20.

Термогравиметрический анализ был выполнен на приборе TA Instruments 2050 TGA, который был оснащен платиновым держателем образца, предварительно прокаленным докрасна для стирания термической истории. Все измерения проводились в атмосфере азота с контролируемым потоком 50 мл / мин.Температурные колебания выполнялись в диапазоне от 30 до 850 ° C с количеством образца 5 ± 2 мг и скоростью нагрева 20 ° C / мин.

Теплопроводность была измерена на оборудовании с нагревательной плитой, которое состояло из термопар с 12 точками измерения, дисплея k-типа, цифрового мультиметра, цифрового амперметра, манометра, измерительной ленты и источника переменного напряжения. Всего в качестве образцов использовали по 2 шлама для каждого из испытанных материалов. Обрезки имели размеры 300 × 300 × 24 (± 1 мм) и были взяты из материала, произведенного в машине для литья под давлением, в соответствии со спецификациями, данными ASTM C177-10, и с учетом направления компрессионного формования.

Для проведения испытаний на столике для образцов на стенде были установлены две пластины. Оборудование было герметично закрыто, а средняя температура выдержки поддерживалась ниже температуры стеклования, полученной в эксперименте DSC, чтобы предотвратить размягчение материала в каждом случае. Материал экспонировался в оборудовании до тех пор, пока не достигал устойчивого состояния. Температуропроводность в этом состоянии определялась согласно уравнению (2) [17].

Дифференциальное уравнение теплопередачи может быть решено с помощью конечной разности в одном измерении для случая плоской стенки, что приводит к уравнению (3).Это уравнение использовалось для написания кода для программного обеспечения Octave 3.6.4 и для моделирования профиля распределения температуры в нестационарном режиме для эталонного материала и изготовленных EPS10, EPS15 и EPS20.

3. Результаты

3.1 Тест инфракрасной спектроскопии

Рис. 2.
Инфракрасные спектры образцов порошка полистирола: (а) EPS0, (б) EPS10, (в) EPS15, (г) EPS20
Источник: Собственная разработка авторов.

Характеристические полосы включают полосы поглощения при 3088, 3059 и 3030 см-1, соответствующие «валентным» колебаниям ароматических связей C-H.Полосы поглощения при 2921 и 2848 см-1 обусловлены симметричным и асимметричным колебанием соответственно и C-H «растяжением» Ch3 в основной цепи полистирола. Полоса поглощения, соответствующая «растяжению» связи C-C в плоскости кольца, появляется при 1503 см-1. «Растягивающие» колебания C-H-кольца наблюдаются при 1445 и 1366 см-1, а полосы «изгиба» в плоскости C-H-кольца наблюдаются при 1176, 1140, 1067 и 1030 см-1. Наконец, характерные «изгибные» колебательные полосы C-H в ароматическом кольце появляются при 900, 841, 754, 689 и 529 см-1, как показано на рис.2 (а) — (г).

Можно видеть, что и эталонный материал EPS0, и исследуемые материалы EPS10, EPS15 и EPS20 соответствуют одному и тому же полимеру, без каких-либо доказательств наличия кислородсодержащих групп, состоящих из агентов окружающей среды или каких-либо других функциональных групп, образованных во время процессов разложения, таких как стирка и измельчение вторичного материала.

3.2 Механические свойства

В таблице 3 показаны результаты определения механических свойств произведенных материалов по сравнению с эталонным материалом EPS0.Три смеси EPS демонстрируют низкую сжимающую нагрузку, которая очень похожа на поведение эталонного материала EPS0. Отклонение, наблюдаемое во время испытания, было однородным, а сопротивление этому виду силы оставалось постоянным на уровне 0,11 МПа с небольшими значительными отклонениями среди изученных материалов.

Однако, сравнивая модуль упругости EPS0, соответствующий 2,86 МПа, с результатами для EPS10, EPS15 и EPS20, можно наблюдать возрастающую линейную тенденцию, и, в свою очередь, появляется больший разброс данных.Это указывает на то, что увеличение процента переработанного материала делает смесь более жесткой [18]. Учитывая, что модуль тесно связан с энергией связи связанных молекул, возможно, что электростатическое притяжение имеет тенденцию немного уменьшаться, вызывая потерю гибкости полимерной цепи [20] и влияя на другие механические свойства. Когда клетки в EPS разрушаются, они, вероятно, выделяют воздух / газ н-пентан и, в свою очередь, теряют сцепление, и поэтому материал зависит от нетронутого жемчуга, чтобы оставаться вместе.

Таблица 3

Механические свойства EPSv и смесей EPSv и EPSr.

Источник: Собственная разработка авторов.

Ударопрочность находится в диапазоне от 5,43 до 6,18 Дж / м, без значительного изменения способности материала выдерживать столкновения при увеличении процента переработанного материала, а поглощение энергии, наблюдаемое во время удара, поддерживается на уровне примерно 0,06 Дж. Это свойство также относится к EPS0, и дефект, представленный в 4 исследуемых материалах, представляет собой полное разрушение; то есть образец разделен на две части.Следовательно, жесткий компонент в структуре производимых материалов все еще остается низким и, таким образом, не влияет на механические свойства. Эти результаты объясняют отсутствие значительных эффектов для смесей EPSv и EPSr, вызывающих образование промежуточных фаз или структур, влияющих на характеристики исходных компонентов [19].

Напротив, испытание на изгиб показало снижение максимального сопротивления растяжению по сравнению с эталонным материалом EPS0. Значение EPS10 составляло примерно 68%, EPS15 — 77%, а EPS20 — 76%, учитывая, что максимальная нагрузка на разрыв составляла 68%.4 Н, что соответствует значению EPS0, равному 100%. Таким образом, изготовленный материал демонстрирует хрупкость, хотя EPS0 разрушается при упругой деформации. Однако у произведенных материалов самое высокое сопротивление растяжению значительно ниже, чем у стандартного материала; то есть упругая деформация происходит быстрее. Очевидно, что при измельчении ЭПС наблюдается уменьшение средней длины цепей ПС и уменьшения молекулярной массы [18], [20].

Присутствие переработанного материала превращает EPS10, EPS15 и EPS20 в более жесткий и более хрупкий материал, в зависимости от доли переработанного материала, хотя все три материала показывают очень похожее уменьшение.

Учитывая, что анализ сочетает в себе напряжение сжатия при изгибе и сопротивление растяжению, следует, что при приложении растягивающего усилия к EPS10, EPS15 и EPS20 связи между молекулярными цепями преодолеваются быстрее по сравнению с EPS0, что в случае аморфных термопластов , происходит через силы Ван-дер-Ваальса

Механические характеристики производимых материалов EPS10, EPS15 и EPS20 определяют их как вспененные полимеры с хорошей упругостью при сжатии и ударопрочности и плохой при воздействии изгибающих напряжений.Это устанавливает, что структура длинной цепи сохраняется, что обеспечивает сопротивление, за исключением случаев, когда материал подвергается изгибу или растяжению, а также прочность.

3.3 Термические свойства

В таблице 4 показаны результаты сканирования температуры от 40 ° C до 220 ° C, где для всех произведенных материалов наблюдается одна температура стеклования (Tg). Можно охарактеризовать структуру полученных материалов в аморфном твердом состоянии в соответствии с эталонным материалом EPS0.

Таблица 4

Тепловые свойства EPSv и смесей EPSv и EPSr

Источник: Собственная разработка авторов.

Размягчение материала EPS10 можно наблюдать при 96,5 ° C с разницей в -4,9 ° C по сравнению с EPS0. В случае EPS15 достигается 97,1 ° C с разницей в -4,3 ° C по сравнению с EPS0, а для EPS20 молекулярное движение происходит при 104,5 ° C с разницей в 3,1 ° C относительно EPS0. Можно видеть, что температура стеклования не показывает значительной разницы между исследуемыми материалами, но есть небольшое уменьшение значения, полученного для смесей по сравнению с эталонным материалом (EPS0), за исключением EPS20, который, возможно, может быть экспериментальная ошибка.

Этот эффект можно объяснить потерей пентана, выбрасываемого в атмосферу на протяжении всего жизненного цикла продукта и во время разрушения жемчужины EPSr при измельчении. Это согласуется с уменьшением наблюдаемого разрыва при максимальной нагрузке при изгибе и повышенным модулем упругости и смесями EPSr и EPSV. Кроме того, представлены температуры начала разложения материалов, определенные с помощью ТГА.

Термогравиметрический анализ EPS0 показал температуру начала разложения 326.7 ° С. В случае EPS10 этот эффект наблюдался при 300,2 ° C. В EPS15 была получена температура 318 ° C, а для EPS20 деградация наблюдалась при 313,6 ° C.

В этом тесте температура начала разложения изготовленных материалов, содержащих процентное содержание EPSr, снизилась по сравнению с эталонным материалом. Термограммы, показанные на фиг. 3 (a) — (d), демонстрируют однородность составов, поскольку наблюдается явная однородность и регулярность уменьшения потери массы в зависимости от температуры.Нет свидетельств наличия промежуточных структур, существенно влияющих на характеристики исходных компонентов.

Рисунок 3
Термогравиметрический анализ (а) EPS0, (b) EPS10, (c) EPS15 и (d) EPS20
Источник: Собственная разработка авторов.

Тест с горячей пластиной определил, что теплопроводность (k) EPS0 составляет 0,059 Вт / мК. По сравнению с этим эталоном, результаты для смесей представляют следующие вариации: для EPS10, k = 0,070 Вт / мК, с вариацией на 0.011, что соответствует разнице в 18%; для EPS15 k = 0,062 Вт / мК с отклонением 0,003, соответствующим разнице в 5,1%; а для EPS20 k = 0,056 Вт / мК с отклонением -0,003, что соответствует разнице в 5,1%.

Разница в значениях может быть связана с разделами материала, используемого в качестве образцов в каждом случае, и случайным распределением переработанного материала в исследуемой пластине, поскольку гомогенизация в процессе производства, хотя и допустима, но далека от идеала.Однако полученные результаты позволяют утверждать, что общие значения теплопроводности увеличиваются по сравнению с эталонным материалом, превышая допустимое значение для теплоизоляционных материалов и плохих проводников 0,06 Вт / мК.

Такое поведение можно объяснить следующим образом: три материала с различными пропорциями переработанного материала могут иметь более прочную ячеистую структуру и, в свою очередь, пониженное содержание ячеек с воздухом. Это позволило увеличить перенос колебательной энергии, а также перемещение и вращение молекул в результате столкновений с фононами из высокотемпературных областей в низкотемпературные области, что позволило увеличить поток теплопередачи.Однако вклад тепловой электронной проводимости, то есть проводимости свободных электронов, можно отбросить, потому что изменение не является значительным по сравнению с вкладом хороших проводников [19].

Рисунок 4
Линейное распределение температур в пластине толщиной 0,50 м в нестационарном состоянии с неоднородными граничными условиями (T (0,0) = 0 ° C и T (0,0,5) = 80 ° C) и интервал времени 500, т. е. 2500 минут: (а) EPS0 с α = 4.9 × 10-9 м2 / с, (б) EPS10 с α = 6.2 × 10-9 м2 / с, (c) EPS15 с α = 4,3 × 10-9 м2 / с и (d) EPS20 с α = 2,8 × 10-9 м2 / с.
Источник: Собственная разработка авторов.

Эти результаты были получены при температуре примерно на 30% ниже температуры стеклования, что предотвращает размягчение исследуемых материалов.

Все данные, полученные из измерений температуропроводности, были определены порядка 10-9 м2 / с; то есть, что касается эталонного материала, EPS10, EPS15 и EPS20 можно охарактеризовать как плохие диффузоры, поскольку скорость распространения тепла при изменении температуры очень мала, как показано на рис.4, как определено путем моделирования в Octave в течение 2500 минут с помощью одномерных профилей распределения температуры в четырех составах, показав очень похожие результаты.

В последнем измеренном интервале времени, показанном на графике, на расстоянии 0,4 м от толщины EPS0 показывает T = 1,6 ° C, EPS10 показывает T = 2,8 ° C, EPS15 показывает T = 1,3 ° C, а EPS20 показывает T = 0,5 ° C, показывая во всех случаях очень низкую скорость нагрева без превышения скорости распространения тепла в эталонном материале, за исключением EPS10, поскольку этот материал превышал теплопроводность EPS0 и сохранял свою удельную теплоемкость.Однако через 2500 минут разница не превышает 2 ° C, т.е. распространение тепла продолжает быть медленным.

4. Выводы

Материалы, состоящие из смесей EPSv и EPSr, содержащих вторичный материал из отходов пищевой промышленности в массовых процентах 10, 15 и 20%, были произведены с использованием метода вторичной переработки. Эти материалы могут оказать положительное влияние на промышленность, поскольку количество EPSv, необходимое для разработки некоторых продуктов, уменьшается, а общий жизненный цикл продуктов EPS увеличивается.

Механические свойства производимых материалов EPS10, EPS15 и EPS20 определяют их как вспененные полимеры с хорошей прочностью при сжатии и ударном напряжении и низкой прочностью при воздействии изгибающих напряжений. Это устанавливает, что длинноцепочечная структура обеспечивает сопротивление, за исключением случаев, когда материал подвергается изгибным или растягивающим напряжениям, когда ветви, возможно, обеспечивают прочность на разрыв.

По термическим свойствам исследуемых материалов нет существенной разницы; поэтому современные процессы термоформования совместимы с материалами EPS10, EPS15 и EPS20.

Значительным вкладом этого исследования является измерение температуропроводности. Во всех случаях данные были порядка 10-9 м2 / с; то есть, что касается эталонного материала, EPS10, EPS15 и EPS20 можно охарактеризовать как плохие диффузоры, поскольку скорость распространения тепла при изменении температуры очень мала. Таким образом, удалось изучить одно из основных свойств, характеризующих пенополистирол. Однако из-за ограниченного доступа к оборудованию, которое может выполнять это измерение, рекомендуется провести исследования, в которых эти результаты могут быть проверены и использованы для новых промышленных приложений.

Список литературы

[1] И. Цивинцелис, А. Г. Ангелопулу и К. Панайоту. «Вспенивание полимеров с помощью сверхкритического CO2: экспериментальное и теоретическое исследование», в Polymer, Vol. 48, 2007, стр 5928-5939. [Онлайн]. В наличии: http: // doi: 10.1016 / j.polymer.2007.08.004

[2] К. Арриага, К. Адриан, Х. Лопес, М. Эрнандес, Р. Эчаваррия и В. Овандо. «Термические характеристики вспенивания вспениваемого полистирола с помощью микроволнового излучения». В журнале Ingeniería Investigación y Tecnología, vol.XVII, (выпуск 1), стр. 15–21, январь-март 2016 г. [Online]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.riit.2016.01.002

[3] EPS, Упаковка промышленного альянса (2009 г.), упаковка из пенополистирола. Анализ экологического профиля. [Онлайн]. Доступно: http://www.epspackaging.org/images/stories/EPS_Environmental_Profile_Analysis- lores.pdf.

[4] А. Эмблема и Г. Эмблема / Под ред. «Свойства пластмасс для упаковочных материалов» в книге «Основы, материалы и процессы упаковочной технологии».Woodhead Publishing Limited, стр. 299, 2012 г.

[5] E. Susan, M. Selke и J. Culter. «Пены, амортизирующая и распределительная упаковка» в разделе «Свойства пластиковой упаковки, обработка, применение и правила». Третье издание. Публикации Хансера, Цинциннати. 2016, с. 123, 340-341.

[6] G. Pernett. «Eco-materiales. La incidencia negativa de la construcción en el medio ambiente », en Revista de Investigación Universidad América. Vol. 4, № 1, стр. 61-77. 2011

[7] CEMPRE.(2011, Абрил). Estudio Nacional de reciclaje. [Онлайн]. Доступно: http://www.cempre.org.co/sites/default/files/3926-estudio_nacional_de_reciclaje_aproximación_al_mercado_de_reciclables_y_las_experiencias_significativas_0.pdf

[8] К. Хамад, М. Касим и Ф. Дери «Обзорная статья. Переработка отходов полимерных материалов: обзор последних работ ». Разложение и стабильность полимера 98 (2013) 2801-2812. [Онлайн]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2013.09.025.

[9] Т. Махарана Т., Ю. Неги и Б. Моханти. «Обзорная статья: Переработка полистирола». In Polymer-Plastics Technology and Engineering, Vol 46, n ° 7, pp. 729-736, March 2007.

[10] Л. Гу и Т. Озбаккалоглу. «Использование переработанного пластика в бетоне: критический обзор». Управление отходами 51 (2016) 19–42. [Онлайн]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2016.03.005

[11] Н. Чаукура, В. Гвензи, Т. Бунху, Дебора Т. Рузива, И. Пумур. «Возможное использование и продукты с добавленной стоимостью, полученные из отходов полистирола в развивающихся странах: обзор».Ресурсы, сохранение и переработка 107 (2016) 157–165. [Онлайн]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.10.031

[12] Д. Диссанаяке, К. Джаясингхе, М. Дж. Джаясингхе. (2016, ноябрь) «Сравнительный энергетический анализ дома со стеновыми панелями из пенобетона на основе вторичного пенополистирола». В области энергетики и строительства [Интернет]. Доступно: http://dx.doi.org.ezproxy.unal.edu.co/10.1016/j.enbuild.2016.11.044.

[13] A. Kaya и F. Kar. «Свойства бетона, содержащего отходы пенополистирола и природных смол» В строительстве и строительных материалах.Том 105, стр. 572-578, февраль 2016 г. [Online]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.177

[14] С. Асьерно, К. Каротенуто, К. и М. Печче. «Компрессионные и термические свойства вторичного пенополистирола». In Polymer-Plastics Technology and Engineering, Vol 49, n ° 1, pp. 13-19, December 2010. [Online]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1080/03602550

2994

[15] М. Полетто, Х. Орнаги и Заттера А. «Характеристика композитов на основе отходов пенополистирола и древесной муки» In Waste Management, Vol.31, n ° 4, pp. 779-784, апрель 2011 г. [Online]. Доступно: http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2010.10.027

[16] Дж. Мано. Propiedades térmicas de los polímeros en la enseñanza de la ciencia de materiales e ingeniería. Estudios DSC sobre Poli (Tereftalato de Etileno). Journal of Materials Education Vol.25 (4-6), México, 2003, стр. 161-164. [Онлайн]. Доступно: http://www.redalyc.org/pdf/266/26625607.pdf

[17] А. Салазар. О температурной диффузии. Евро. J. Phys 24, 2003, стр. 351-358.[Онлайн]. Доступно: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/24/4/353/pdf

[18] Х. Перилла, Л. Чапарро, К. Эскорсиа и Н. Лопес. Mezcla de materiales poliméricos I. Evaluación de las mezclas de poliestireno virgen y reciclado. Revista Ingeniería e Investigación. Vol. 44, 1999, стр. 80-83. [Онлайн]. Доступно: http://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/21303

[19] В. Каллистер. Introducción a la Ciencia e ingeniería de los materiales 2. España: Reverte, 2007, стр.674–676

[20] А. Лопес, «Влияние процедур рецикладо-лас-пропиедадес-де-лос-материалес compuestos obtenidos por inyección de poliestireno reforzado con fibras lignocelulósicas», докторская диссертация. Universidad de Girona. Жирона. España, 2004. [Online]. Доступно: http://www.tdx.cat/handle/10803/7759

Банкноты

[1] Эта статья является частью результатов магистерской диссертации в области машиностроения — Машиностроение «Определение механических и термических свойств образцов пенополистирола после потребления, используемых в пищевой промышленности и подвергнутых процессу восстановления» Джины Паолы Баррера. Кастро.В этой диссертации были изготовлены три материала из смесей первичного пенополистирола (EPS) марки S3 и переработанные из коробок из пенополистирола многоцелевого назначения, последний был подвергнут промывке и измельчению в лопаточной мельнице с процентным содержанием вторичного материала 10 по весу, 15 и 20%. Механические свойства этих материалов были оценены испытаниями на сопротивление сжатию, изгибу и удару, а тепловые свойства с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрии (ТГА), горячая пластина в установившемся состоянии, а температурные профили были смоделированы в нестандартном режиме. стационарный режим Octave 3.6.4 программа.

[2] Este artículo hace parte de los resultados de la tesis de Maestría en Ingeniería — Ingeniería Mecánica «Caracterización de las propiedades mecánicas y térmicas de muestras de EPS pos consumpera, utilizadas en la industrial de alasción de alasiós» Джина Паола Баррера Кастро. En esta tesis se fabricaron tres materiales con mezclas de poliestireno Expandido (EPS) virgen grado S3 и reciclado proviente de cajas de EPS multipropósito, las últimas fueron sometidas a lavado y trituración en un un molino de aspas, con porcenta de aspas , 15 л 20%.Las propiedades mecánicas de estos materiales fueron evaladas mediante los ensayos de resistencia a compresión, flexión e impacto y las propiedades térmicas mediante las técnicas de calorimetría Diferencial de barrido (DSC), терминологическая система измерения плотности de temperaturas en régimen no estacionario por el programa Octave 3.6.4.

[3] Диплом в технологическом дизайне. Universidad Pedagógica Nacional. Колумбия. Инженер-механик, Fundación Universitaria Los Libertadores.Колумбия. Магистр наук, студент факультета машиностроения, Национальный университет Колумбии. [email protected]

[4] Химическая инженерия. Universidad de Antioquia. Магистр металлургии и материаловедения. Федеральный университет Рио-де-Жанейро. Бразилия. D.sc. в металлургии и материаловедении. Федеральный университет Рио-де-Жанейро. Бразилия. Доцент. Национальный университет Колумбии. Медельин. [email protected].

[5] Инженер-металлург.Магистр наук, материалы и процессы, Национальный университет Колумбии. Доктор технических наук, Национальный автономный университет Мексики. Титулярный профессор. Национальный университет Колумбии. Богота, Колумбия. [email protected]

Заметки автора

* Диплом в области технологического дизайна. Universidad Pedagógica Nacional. Колумбия. Инженер-механик, Fundación Universitaria Los Libertadores. Колумбия. Магистр наук, студент факультета машиностроения, Национальный университет Колумбии. gpbarrerac @ unal.edu.co

** Химическая инженерия. Universidad de Antioquia. Магистр металлургии и материаловедения. Федеральный университет Рио-де-Жанейро. Бразилия. D.sc. в металлургии и материаловедении. Федеральный университет Рио-де-Жанейро. Бразилия. Доцент. Национальный университет Колумбии. Медельин. [email protected].

*** Инженер-металлург. Магистр наук, материалы и процессы, Национальный университет Колумбии. Доктор технических наук, Национальный автономный университет Мексики.Титулярный профессор. Национальный университет Колумбии.