Пенополистирол производят из полимера стирола, получаемого из переработанных нефтепродуктов. В зависимости от технологии производства, пенополистирол подразделяется на 4 вида.
Беспрессовый, или обычный, пенополистирол (ППС). Чаще всего эта разновидность применяется для утепления стен. Также есть и модифицированная версия, которая имеет маркировку ППС Ф. У нее меньшая пожароопасность. Материал может иметь различную плотность — от 15 до 50 кг/м³. Беспрессовый пенополистирол довольно часто называют пенопласт и это не ошибка. Термином «пенопласт» обозначают группу вспененных полимерных материалов, так что понятия соотносятся как общее и частное.
Экструдированный или экструзионный пенополистирол (ЭППС). Он гораздо прочнее предыдущего вида и превосходит его по многим параметрам, но и стоимость у него выше. При соблюдении правил монтажа срок эксплуатации может доходить до 50 лет. Обладает высокой прочностью на сжатие. Подходит для укладки под бетонные полы или под цементно-песчаную стяжку.
Прессовый - эта разновидность проходит дополнительную процедуру прессования. Она более прочная и лучше переносит механические нагрузки.
Автоклавный – разновидность экструдированного материала. Почти не отличается по своим свойствам от экструдированного. Во время производства применяется другое оборудование для вспенивания сырья и его запекания.
Материалы и методы
Требования к качеству и методы контроля свойств изделий из пенополистирола приведены в ГОСТ 15588-2014 [1].
Один из показателей характеризующих качество плит из пенополистирола является предел прочности при изгибе.
В соответствии п.7.7 ГОСТ 15588-2014 [1] для определения предела прочности при изгибе используют испытательную машину, обеспечивающую скорость нагружения образца 5-10 мм/мин и снабженную устройством с нагружающим индентором и опорами, имеющими радиус закругления (6±0,1) мм.
Расстояние между осями опор должно быть (200±1) мм. Испытание проводят на двух образцах размерами [(250×40×40) ±1] мм.
Метод испытания заключается в приложении к поверхности прямоугольного образца, расположенного на двух опорах, силы в осевом направлении при заданной скорости с помощью нагружающего валика. Силу Fm, Н, прикладывают к образцу в середине между опорами (рисунок 1).
В соответствии с ГОСТ 15588-2014 [1] испытания образцов из экструзионного пенополистирола проводятся на универсальной испытательной машине с использованием приспособления для определения предела прочности на изгиб. В ГБУ «ЦЭИИС» испытания пенополистирола производятся на универсальной испытательной машине AGS-X с использованием приспособления для определения предела прочности на изгиб ПР-10-И. (рисунок 2).
Образец испытывают до разрушения (рисунок 3).
Процесс испытания отображается на графике зависимости изменения нагрузки и прогиба образца (рисунок 4). В момент разрушения образца фиксируют разрушающую нагрузку.
Предел прочности при изгибе образца Rизг, кПа, вычисляют по формуле
|
Rизг = |
3Рl |
•103, |
|
2bh2 |
где Р – разрушающая нагрузка, Н;
l – расстояние между осями опор, мм;
b – ширина образца, мм;
h – толщина образца, мм.
Так же требуется отметить, что в соответствии с Федеральным законом от 27 декабря 2002 года №184-ФЗ «О техническом регулировании» разработаны и введены в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации межгосударственные стандарты ГОСТ 32310-2020 [2] и ГОСТ Р 56148-2014 [3], модифицированные к европейским стандартам EN 13164+A.1:2015 и EN 13163:2009 соответственно.
Согласно вышеупомянутым стандартам предел прочности пенополистирола при изгибе определяют по ГОСТ EN 12089-2011 [4].
Скорость испытательной машины регулируют до 10 мм/мин. Диаметр опор равен (80±3) мм или (30±3) мм. Расстояние между опорами от 200 до 500 мм (метод В).
Испытывают не менее трех образцов толщиной, равной толщине изделия, но не более 100 мм, длиной, в пять раз превышающую номинальную толщину изделия, плюс 50 мм (но не более 550 мм) и шириной 150 мм.
Предел прочности при изгибе σb, кПа, вычисляют по формуле
|
σb = |
3⸳103⸳ |
Fm L |
|
2bd2 |
где Fm – приложенная максимальная сила, Н;
L – расстояние между опорами, мм;
b – ширина образца, мм;
d – толщина образца, мм.
Заключение
Пенополистирол – как материал, обладающий широким спектром свойств, применяется в большом количестве различных строительных конструкций, что требует пристального внимания к его приемке силами строительного контроля подрядных организаций.
Список литературы
1. ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия».
2. ГОСТ 32310-2020 (EN 13164+A.1:2015) «Изделия из экструзионного пенополистирола, применяемые в строительстве. Технические условия».
3. ГОСТ Р 56148-2014 (EN 13163:2009) «Изделия из пенополистирола ППС (EPS) теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Технические условия».
4. ГОСТ EN 12089-2011 «Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения характеристик изгиба».
Статью подготовили:
Ведущие инженеры Лаборатории испытаний
строительных материалов и конструкций ГБУ "ЦЭИИС" Е.Л. Жеглова, А.Ю. Лузина.