Курсовая работа: Полистирол. Экструзионный пенополистирол
С целью исследования изменений физико-механических и теплофизических свойств пенополистирола с течением времени были проведены ускоренные ресурсные испытания в Московском НИИ строительной физики (МНИИСФ) по специальной методике с температурными колебаниями от -40 до +400 С и выдерживанием в воде. Анализ показал, что срок эксплуатации пенополистирольных плит не менее 80-ти лет. В течение непродолжительных промежутков времени пенополистирол выдерживает температуру 110 С, позволяя, например, кратковременный контакт с горячим битумом. В случаях постоянного воздействия повышенных температур рекомендуется не превышать 80 С во избежание деформаций и усадки.
Пенополистирольные плиты (по существу являясь пластиком), устойчивы к старению, и при правильном применении сохраняют стабильные свойства форму и размеры длительное время, т.е. являются долговечным материалом. Сегодня, существуют данные натурных наблюдений и экспертное заключение, которые доказывают, что материал, заложенный в конструкцию около 30 лет назад, не подвергся необратимым изменениям (размер плит, например, вследствие усадки или сжатия). Надо отметить, что сама технология производства пенополистирола фирмы BASF (Германия) разработана в 1950 году, поэтому и возраст натурных испытаний не столь велик. Однако в лаборатории МНИИСФ в Москве были проведены исследования на долговечность и необходимые испытания пенополистирола на анализ характерных циклических изменений температуры наружного воздуха в годовом цикле для климатических условий средней полосы России. В климатической камере было смоделированы температурно-влажностные воздействия на фрагменты конструкций, в которых есть пенополистирол. Всего было проведено 80 циклов испытаний образцов пенополистирольных плит. Получены следующие выводы, что пенополистирольные плиты успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 циклов, что может быть интерпретировано как соответствующее количество условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкций с амплитудой температурных воздействий + 40 С.
Отношение к химическим средам и биологическому воздействию
Пенополистирол обладает высокой стойкостью к различным веществам, включая морскую воду, солевые растворы, известь, цемент, гипс, ангидрид, щелочи, разведенные и слабые кислоты, мыла, соли, удобрения, битум, силиконовые масла, спирты, клеящие, водорастворимые краски. Пенополистирол не растворяется и не набухает в воде, практически не впитывает влагу, долговечен и стоек к гниению. Он не усваивается животными и микроорганизмами, поэтому не используется ими в качестве корма и не создает питательной среды для грибков и бактерий.
Отношение к воде и атмосферным осадкам
Пенополистирол (пенопласт) практически водонепроницаем. Количество вбираемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5-3,5%. С другой стороны, воздухопроницаемость пенополистирола в значительной степени превышает его водопроницаемость. То есть стена "дышит". Температура окружающей среды не оказывает отрицательного влияния на физические и химические свойства пенополистирола. При температуре до 90 С он не меняет своих свойств даже в течение длительного промежутка времени. Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.
Теплопроводность
Проводимые испытания на теплопроводность в соответствии с требованиями ГОСТа 15588-86
подтверждают, что вне зависимости от марки используемого сырья и предприятия-изготовителя пенополистирол (пенопласт) обладает теплопроводностью в пределах 0,037- 0,041 Вт/(м*К).
Пожарные характеристики пенополистирола
Другой немаловажный аспект применения пенополистирола в строительстве - это его пожарные характеристики. Хотя теплоизоляционные материалы не подлежат обязательной сертификации, САМАРСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО ПЕНОПЛАСТА добровольно проводит такие испытания.
Проведённые в органе сертификации "ПОЖТЕСТ" ВНИИПО МВД России испытания показали, что пенополистирол, выпускаемый САМАРСКИМ ПРОИЗВОДСТВОМ ПЕНОПЛАСТА, имеет группу горючести Г4.
Как и многие другие строительные материалы, пенопласты из пенополистирола могут воспламеняться. При оценке их огнестойкости следует учитывать то, что она определяется не только специфическими свойствами материала, но во многом и условиями его применения и использования. Существенное влияние на огнестойкость пенопласта оказывает как комбинация с другими строительными материалами, так и расположение часто необходимых или желательных защитных и покровных слоев. Что касается специфических свойств материала, то здесь следует различать пенопласты из пенополистирола типа ПСБ и ПСБ-С. Тип ПСБ-С относятся к группе самозатухающих (на это указывает буква С). Благодаря этому существенно снижается воспламеняемость и распространяемость пламени по поверхности пенопласта. Время его самостоятельного горения не более 4 сек. Это значит, что после удаления пенополистирола из пламени, процесс горения прекращается. Однако пенополистирол относится к группе сгораемых материалов. При его горении выделяется около 1000 Мдж/м3. Для сравнения: при горении сухой древесины выделяется 7000...8000 Мдж/м3. Таким образом, при равном объеме пенополистирол дает значительно меньшее повышение температуры при пожаре. Согласно ГОСТу 15588-86 плиты пенополистирольные используются для тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных конструкций и промышленного оборудования. При отсутствии контакта плит с внутренними помещениями его вклад в пожарный риск не больше, чем у других широко распространенных строительных материалов.
Пенополистирол в силу своей структуры не является негорючим материалом, но существуют конструктивные решения, которые позволяют успешно использовать его в строительстве. Все марки производимого нашим предприятием пенопласта содержат антипирен, придающий материалу свойство самозатухания. Конструкции фасадного утепления с пенополистиролом показали во многих случаях более хорошие результаты при полномасшабных пожарных испытаниях, чем навесные фасады с минеральной ватой.
Пенополистирол очень хорошо "держит" тепло. Закладка пенополистирола в наружные стены жилых домов позволяет в несколько раз снизить теплопотери. Согласно исследований и испытаний пенополистирол толщиной всего в 12 см по своим теплосберегающим свойствам эквивалентен:
|
0,5 м стене из деревянного бруса толщиной; 2х-метровой стене из кирпича; 4х-метровой стене из железобетона. |
|
2. Пенополистирол
2.1 Сырьевая база
Одним из чрезвычайно важных факторов, оказывающих влияние на вспенивание полистирола, является качество сырья и продолжительность его хранения. Чем старше сырье, тем продолжительнее вспенивание и тем труднее достичь требуемой плотности вспененных гранул. Сырьё отечественных производителей зачастую отличается от импортного сырья разноразмерностью составляющих гранул.
Сырьем для производства пенополистирола служит суспензионный вспенивающийся полистирол марок ПСВ А (ОСТ 6 05 202 83), размер гранул 0,4 - 3,2мм., полистирол суспензионный вспенивающийся типа ПСВ-55С, ПСВ-65С (ТУ - 6-05-1905-61), размер гранул 0,4-2,5 мм., как Российского, так и зарубежного производства, твёрдые полимеры, жидкие продукты неполной полимеризации, водные растворы, эмульсии, суспензии продуктов частичной поликонденсации или полимеризации, а также растворы или пасты высокополимеров.
Вспенивающийся полистирол, по-английски Expandable Polystyrene (EPS) – обычный полистирол с добавлением внутрь гранул вспенивающего агента – газа пентана. Все гранулы состоят из равномерно распределенных плотных клеток с воздухом внутри. В результате появляется равномерновспененная смесь с тонкой замкнуто-ячеестой структурой. Один м3 вспененного полистирола на 98% занят воздухом, замкнутым в 3-6 миллиардах ячеек. Из-за внутренней структуры вспенивающийся полистирол обладает достаточно слабой теплопроводностью, примерно равной к теплопроводности стоячего воздуха (коэффициент теплопроводности воздуха примерно равен 0,00006 кал/см. сек. град., то есть через квадратный сантиметр при разности температур 10 С и при толщине 1 см. передается 0,00006 калорий за 1 секунду). Т.о., вспененный полистирол представляет собой застывшую при охлаждении жесткую вспененную полистирольную массу с замкнутыми ячейками, занятую воздухом и является экологически безопасным материалом пригодным при строительстве.
2.2 Оборудование для производства пенополистирола
Процесс производства пенопластов совсем нелегкий по сравнению с самим пенопластом, и, для обеспечения полноценного процесса изготовления потребуется следующий минимум оборудования (указаны средние значения цен на оборудование эконом-класса):
|
Наименование |
Цена в руб. | |
|
УЧАСТОК ВСПЕНИВАНИЯ | ||
|
1. Предвспениватель ПН-04 |
73 300 | |
|
2. Приемный бункер ПБ-01 |
К-во Просмотров: 1221
Бесплатно скачать Курсовая работа: Полистирол. Экструзионный пенополистирол
| |