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


Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Planujesz remont balkonu lub tarasu? Sprawdź »

7 zalet stosowania płyt warstwowych

Aby balkon lub taras nie sprawiał właścicielom kłopotów podczas użytkowania...
czytaj dalej »

Obecnie trudno sobie wyobrazić budownictwo, szczególnie halowe użyteczności publicznej, przemysłowe i rolnicze bez obudowy... czytaj dalej »

Czego użyć do napraw i uszczelnień?


Na etapie wykonywania hydroizolacji budynku warto rozważyć zastosowanie materiałów ZOBACZ »


Konsole do elewacji wentylowanych - wiedz więcej »

Klej do płytek z funkcją hydroizolacji »

Umożliwiają osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych na poziomie poniżej... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... 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 »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Jak zabezpieczyć wnętrze przed dużym nasłonecznieniem?

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Dużym zainteresowaniem właścicieli domów cieszy się też.. czytaj dalej »

Jak pozbyć się grzyba z elewacji?


Elewacja budynku narażona jest nie tylko na zmienne warunki atmosferyczne, lecz także na... ZOBACZ »


Zobacz najnowszy numer IZOLACJI »

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

W majowym wydaniu miesięcznika IZOLACJE piszemy m.in. o budowie w czasach pandemii, izolacjach wdmuchiwanych oraz elewacjach wentylowanych. czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Naprawa balkonów i tarasów - czego użyć?


Balkony, tarasy, loggie i schody są elementami obiektów budowlanych stale narażonymi na niszczące czynniki środowiska... ZOBACZ »


Papa podkładowa - przepłacanie czy oszczędność?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Wśród budowniczych wciąż trwa otwarta dyskusja na temat potrzeby stosowania papy podkładowej...
czytaj dalej »

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

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... 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 »
5/2020

Aktualny numer:

Izolacje 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Budowa w czasach pandemii
  • - Najczęściej popełniane błędy podczas deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych
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

.