Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Badania porównawcze odkształceń styropianu grafitowego i białego

Comparative tests for deformation of graphite and white polystyrene foam
dr inż. Paweł Krause  |  IZOLACJE 3/2020  |  01.04.2020
Zobacz porównanie odkształceń styropianu białego i grafitowego.
Zobacz porównanie odkształceń styropianu białego i grafitowego.
Fot. P. Krause

Znajomość parametrów technicznych i właściwości stosowanych materiałów budowlanych jest niezbędna dla wszystkich uczestników procesu budowlanego. Zagadnienie to dotyczy zarówno inwestora, ze względu na stawiane wymagania w zakresie funkcjonalno­‑użytkowym i ekonomicznym, ale także projektanta, aby mógł w sposób świadomy kształtować m.in. rozwiązania przegród budowlanych zgodnie z ich przeznaczeniem i usytuowaniem w budynku.

W dobie wzrostu cen energii oraz bardzo istotnych problemów społecznych, wynikających z emisji zanieczyszczeń do środowiska (wszechobecny smog), stan ochrony cieplnej budynków nabiera szczególnego znaczenia. Coraz większą uwagę przykłada się do prowadzenia na wysokim poziomie wykonawczym robót związanych z poprawą izolacyjności termicznej przegród zewnętrznych. Przegrodami, mającymi w wielu przypadkach decydujący wpływ na wielkość strat ciepła przez przenikanie w budynkach, są ściany zewnętrzne.

Pomimo dostępnych na rynku budowlanym wielu rozwiązań materiałowych ścian, w przeważającej większości przypadków projektuje się ściany dwuwarstwowe ocieplane złożonym systemem zewnętrznej izolacji cieplnej ETICS. Jest to aktualnie najczęściej stosowana metoda poprawy izolacyjności termicznej ścian zewnętrznych w nowo wnoszonych budynkach, ale także w tych poddawanych termomodernizacji. Metoda polega na przymocowaniu do powierzchni ściany układu warstwowego składającego się z ciągłej termoizolacji, przytwierdzanej do ściany za pomocą zapraw lub mas klejących oraz łączników mechanicznych, pokrytej warstwą zbrojoną i wyprawą tynkarską.

Specyfika styropianu grafitowego

Można zauważyć, iż materiałem zyskującym coraz większe uznanie wśród projektantów i inwestorów jest polistyren spieniony z dodatkami atermicznymi. Dodatki te stosuje się w celu modyfikacji właściwości materiału. Stopień modyfikacji jest uzależniony od rodzaju dodatku, ilości, kształtu i wielkości stosowanych drobin.

Barwa polistyrenu z dodatkami atermicznymi może być szarosrebrzysta, ciemnoszara lub czarna. Kolor jest uzależniony od konkretnego dodatku atermicznego i gęstości polistyrenu. Taki rodzaj polistyrenów nazywamy zwyczajowo styropianem grafitowymstyropianem czarnym lub styropianem szarym (nazwy używane zamiennie). Zastosowanie dodatku atermicznego powoduje obniżenie współczynnika przewodzenia ciepła do wartości λ = 0,031 W/(m∙K) dla materiałów o gęstości 25–30 kg/m3.

Stosowanie polistyrenów o ciemnej barwie oraz efekcie brylancji ma bardzo duży wpływ na powierzchniowe nagrzewanie się izolacji termicznej wystawionej na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Dodatki atermiczne zwykle zmniejszają temperaturę mięknienia polistyrenu o kilka stopni Celsjusza. Oznacza to, że tego rodzaju materiał może się uplastyczniać już w temperaturze ok. 85–90°C. Z jednej strony ułatwia to przetwórstwo, czyli spienianie i blokowanie polistyrenu, z drugiej jednak niekorzystnie wpływa na odporność na oddziaływanie promieniowania słonecznego oraz tendencje do nadtapiania powierzchni polistyrenu spienionego. Istnieje kilka sposobów, by zredukować ten efekt, ale jest to możliwe jedynie na etapie otrzymywania polimeru.

FOT. 1. Uszkodzenia widoczne na powierzchni płyty graf (ubytki granulek styropianowych wskutek przekroczenia temperatury mięknienia styropianu) – powierzchnia uzyskana po zakończeniu naświetlania płyty; fot.: P. Krause FOT. 2. Zbliżenie na zdegradowaną powierzchnię płyty graf po zakończeniu procesu naświetlania; fot.: P. Krause
FOT. 1. Uszkodzenia widoczne na powierzchni płyty graf (ubytki granulek styropianowych wskutek przekroczenia temperatury mięknienia styropianu) – powierzchnia uzyskana po zakończeniu naświetlania płyty; fot.: P. Krause FOT. 2. Zbliżenie na zdegradowaną powierzchnię płyty graf po zakończeniu procesu naświetlania; fot.: P. Krause
FOT. 3. Odkształcenia płyty graf wskutek naświetlania za pomocą sztucznego słońca. Kontrola powierzchni za pomocą łaty metalowej (widoczne prześwity pod łatą); fot.: P. Krause FOT. 4. Kontrola odkształceń w płycie graf po zakończeniu naświetlania płyty. Łata metalowa przyłożona w poprzek do badanej płyty (widoczne prześwity pod łatą); fot.: P. Krause
FOT. 3. Odkształcenia płyty graf wskutek naświetlania za pomocą sztucznego słońca. Kontrola powierzchni za pomocą łaty metalowej (widoczne prześwity pod łatą); fot.: P. Krause FOT. 4. Kontrola odkształceń w płycie graf po zakończeniu naświetlania płyty. Łata metalowa przyłożona w poprzek do badanej płyty (widoczne prześwity pod łatą); fot.: P. Krause
FOT. 5. Biały styropian poddany badaniu bez widocznych uszkodzeń; fot.: P. Krause FOT. 6. Kontrola powierzchni styropianu biały–graf za pomocą łaty metalowej – brak widocznych odkształceń; fot.: P. Krause
FOT. 5. Biały styropian poddany badaniu bez widocznych uszkodzeń; fot.: P. Krause FOT. 6. Kontrola powierzchni styropianu biały–graf za pomocą łaty metalowej – brak widocznych odkształceń; fot.: P. Krause
RYS. 1–2. Barwna mapa odkształceń płyty białej klejonej obwodowo­‑punktowo (1) i punktowo (2) uzyskana z odczytów skanera 3D. Po prawej stronie umieszczono skalę barw [m]; rys.: P. Krause
RYS. 1–2. Barwna mapa odkształceń płyty białej klejonej obwodowo­‑punktowo (1) i punktowo (2) uzyskana z odczytów skanera 3D. Po prawej stronie umieszczono skalę barw [m]; rys.: P. Krause
RYS. 3–4. Barwna mapa odkształceń płyty szarej klejonej obwodowo­‑punktowo (3) i punktowo (4), uzyskana z odczytów skanera 3D. Po prawej stronie umieszczono skalę barw [m]; rys.: P. Krause
RYS. 3–4. Barwna mapa odkształceń płyty szarej klejonej obwodowo­‑punktowo (3) i punktowo (4), uzyskana z odczytów skanera 3D. Po prawej stronie umieszczono skalę barw [m]; rys.: P. Krause

Pomiary odkształceń styropianu grafitowego

Po zakończeniu badań laboratoryjnych polegających na oddziaływaniu promieniowania słonecznego o natężeniu ok. 1000 W/m2 oględzinom poddano styropian szary (oznaczony w niniejszym artykule jako „graf”). Badania makroskopowe płyty wykazały znaczne odkształcenia analizowanej płyty, polegające na podniesieniu się krawędzi płyty (płyta mocowana do podłoża wyłącznie metodą punktową na plackach kleju poliuretanowego) oraz lokalnej degradacji powierzchni styropianu (pojawienie się otworów, stopienie granulek styropianu).

W celu lepszego zobrazowania odkształceń i uszkodzeń badanego styropianu do płyty przyłożono łatę kontrolną oraz przeprowadzono pomiary przy pomocy taśmy stalowej oraz miary składanej. Aby porównanie do innych styropianów było miarodajne, podobną łatę przyłożono do styropianu zespolonego. Oględziny porównawcze wykazały brak takowych uszkodzeń w przypadku pozostałych płyt (np. biały–graf).

NA FOT. 1, FOT. 2, FOT. 3, FOT. 4, FOT. 5 i FOT. 6 pokazano styropian graf podczas oględzin oraz pomiarów jego uszkodzeń.

Odkształcenia płyty zostały potwierdzone pomiarami przy użyciu skanerów 3D. Na RYS. 1–2 i RYS. 3-4 zamieszczono barwne mapy odkształceń powierzchni płyty szarej oraz płyty białej, uzyskane na podstawie porównania skanów wykonanych przed i po naświetlaniu płyt w dniu 05.11.2018 r.

W przypadku płyt białych mamy do czynienia z odkształceniami punktowymi badanych powierzchni – odkształcenia te wynikają głównie z występowania śladowych wtrąceń granulek styropianu szarego w strukturze styropianu białego. Przewaga czarnego koloru wskazuje na niewielki wpływ promieniowania słonecznego na odkształcanie się powierzchni płyt białych. W odróżnieniu od styropianu białego, w próbkach styropianu szarego odnotowano odkształcenia całych powierzchni badanych płyt wskutek oddziaływania promieniowania słonecznego.

Czytaj też: Wpływ natężenia promieniowania słonecznego na rozkład temperatury powierzchni polistyrenu grafitowego >>>

Abstrakt

W artykule omówiono specyfikę polistyrenu z dodatkami atermicznymi oraz zaprezentowano wyniki badań na odkształcanie się styropianu białego i grafitowego.

Comparative tests for deformation of graphite and white polystyrene foam

The paper discusses the specificity of polystyrene with athermal additives and presents the results of tests on the deformation of white and graphite polystyrene foam.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[styropian, styropian grafitowy, styropian szary, styropian biały, płyty styropianowe, badania styropianu]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Płyty warstwowe - co warto wiedzieć?


Płyty warstwowe składają się z dwóch zewnętrznych okładzin metalowych, oddzielonych... ZOBACZ »


Wszystko o skutecznej hydroizolacji »

Uzyskaj pomoc w finansowaniu termomodernizacji »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważną kwestią? Każdego roku na całym świecie czytaj dalej »

W praktyce, przeprowadzając termomodernizację budynku dociepla się ściany zewnętrzne, wymienia się okna i drzwi, modernizuje się systemy grzewcze i wentylacyjne..... czytaj dalej »

Co warto wiedzieć o ocieplaniu wełną skalną?


Konieczności ocieplania ścian zewnętrznych wynika nie tylko ze względów ekonomicznych – im lepiej izolowane ściany, tym ZOBACZ »


Systemy mocowań - jaki wybrać? Na co zwrócić uwagę?

Innowacyjne płyty styropianowe »

Dobór system mocowań elewacyjnych uzależniony jest m.in. od rodzaju materiału, z jakiego wykonane są ściany... czytaj dalej » Płyty będą mieć polepszone właściwości użytkowe i tym samym spełniać surowsze normy... czytaj dalej »

Ogniochronny bandaż pęczniejący - gdzie i kiedy go stosować?


Do prawidłowego oznaczenia przepustów instalacyjnych wykonanych przy... ZOBACZ »


Od czego zacząć termomodernizację domu? Co zrobić, aby uzyskać dotację?

Czego użyć do naprawy balkonu lub tarasu?

Jak dzięki termomodernizacji zmniejszyć zuzycie energii na ogrzewanie domów nawet o 69%?.. czytaj dalej » Jak obliczyć spadek balkonu? Po co wykorzystywać sznur dylatacyjny? czytaj dalej »

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?


W 2002 r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... ZOBACZ »


Jak oszczędzić na ogrzewaniu budynku?

Chcesz poprawić efektywność energetyczną domu?

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd... czytaj dalej » Mniej więcej jedna trzecia globalnie zużywanej energii jest obecnie wykorzystywana do ogrzewania i chłodzenia budynków... czytaj dalej »

Szukasz narzędzi i materiałów do codziennej pracy?


Szukasz produktów w specjalnych promocyjnych cenach? ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Kiedy i gdzie stosować płyty warstwowe?

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury...czytaj dalej »

Płyty warstwowe z wełny mineralnej posiadają odporność ogniową EI do... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...
czytaj dalej »


Termomodernizacja – co obejmuje w praktyce?

Kiedy zastosować izolację z keramzytu?

Izolacja keramzyt

Termomodernizacja to szereg działań, które polegają na zmianach w strukturze budynku, a także... czytaj dalej »

Keramzyt nie traci swoich właściwości wraz z upływem czasu, dlatego można... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
10/2020

Aktualny numer:

Izolacje 10/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Szklana fasada o podwójnym przepływie powietrza
  • - Fala renowacji
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.