Особенности утепления напыляемой ППУ (пенополиуретан)

Материалы

Наряду с пенополистиролом и минеральной ватой, пенополиуретан (ППУ) — это один из основных видов современных теплоизоляционных материалов. Как теплоизоляцию ППУ применяют в виде твердых плит и оболочек, а также в виде напыляемых бесшовных покрытий, которые при контакте с воздухом быстро отвердевают.

Отсутствие швов и разрывов, в совокупности с другими свойствами, обеспечивают напыляемому ППУ лидирующие позиции в этом сегменте строительного рынка.

Особенности ППУ: жесткость, плотность и структура

Свойства пенополиуретана зависят от жесткости, плотности, а также от процентного соотношения закрытых и открытых ячеек. Последний показатель у жестких ППУ влияет на воздухопроницаемость и водопоглощение.

открытые и закрытые ячейки ппу

Так один из мировых лидеров в химической промышленности, компания BASF, для систем теплоизоляции использует пенополиуретан с содержанием закрытых пор не менее 90%, а остальные виды (с содержанием от 60 %) — применяет в системах звукоизоляции и герметизации. Под герметизацией в этом случае понимают защиту от продувания швов и стыков.

закрытоячеистый ппу

В качестве справки. Монтажная пена — это также пенополиуретан, который после отвердения имеет все признаки жесткого материала.

структура монтажной пены

Но в структуре этого подвида довольно высокое содержание открытых ячеек (от 30% и более). За счет этого теплопроводность материала в реальных условиях состоянии в 1.5-2 раза выше, чем у двухкомпонентного напыляемого ППУ. Для внутренних работ это приемлемо — монтажный шов в нормальных условиях достаточно герметичен, хорошо блокирует воздушные и гасит ударные шумы, а показатели теплопроводности приблизительно такие же, как у минеральной ваты.

Но при заполнении швов оконных проемов, нормативы уже требуют, чтобы пену изнутри защищали паронепроницаемой пленкой, а снаружи — гидроизоляционными воздухопроницаемыми материалами.

монтаж диффузионной ленты снаружи окна

В противном случае либо конденсат паров изнутри, либо осадки снаружи скопятся в открытых ячейках материала, и его теплопроводность значительно возрастет. Но еще хуже то, что при сильных морозах вода в ячейках замерзнет и шов в этих местах «порвет».

Плотность жесткого напыляемого двухкомпонентного пенополиуретана для теплоизоляции стартует приблизительно от 30 кг/м3, и его наносят под высоким давлением профессиональным оборудованием. Все что ниже (от 15 до 30 кг/м3), относится к монтажным или теплоизоляционным пенам, которые наносят под низким давлением (в том числе распылением из «бытовых» аэрозольных баллонов емкостью до 1 л).

плотность ппу

Есть еще и эластичный ППУ (поролон), который, в отличие от жесткого, имеет «структурную память». Показатели плотности эластичных и жестких пенополиуретанов у пограничных материалов пересекаются. Плотность поролона лежит в пределах 5-40 кг/м3, а у высокоэластичного мебельного поролона с маркировкой HR — до 55 кг/м3.

эластичный ППУ (поролон) плотность

Так приблизительно выглядит область применения жестких напыляемых ППУ:

  • 15-30 кг/м3 — монтажная пена и напыляемая однокомпонентная теплоизоляция. Используют для герметизации и звукоизоляции, а также для теплоизоляции конструкций при соблюдении определенных условий (как для материалов с «открытой» структурой).
  • 30-40 кг/м3 — материалы с «пограничной» ячеистой структурой. Используют для напыления внутренних полостей каркасных стен и конструкций (кровли, полов на лагах, чердачных перекрытий).
  • 40-60 кг/м3 — ППУ с содержанием закрытых ячеек более 90%. Применяют для внешней теплоизоляции фундамента и фасада, утепления перекрытий и плоской крыши.
  • 60-80 кг/м3 — закрытоячеистый ППУ повышенной устойчивости к механическим нагрузкам. Используют для утепления плоской эксплуатируемой кровли, бетонных полов и стяжки.

Свойства

свойства ппу

Основная характеристика утеплителя — теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше теплоизоляция. И у ППУ она одна из самых низких.

теплопроводность материалов и утеплителей

Согласно таблице Т1 из справочного приложения к СП 50.13330.2012 теплопроводность пенополиуретана в сухом состоянии следующая:

  • для плотности 40 кг/м3 — 0.029 Вт/м*°C;
  • для плотности 60 кг/м3 — 0.035 Вт/м*°C.

Примечание. В реальных условиях теплопроводность материалов выше, и она зависит от собственной влажности.

У ППУ с закрытыми ячейками паропроницаемость и влагопоглощение низкие, но даже в этом случае при расчетах делают поправку на условия эксплуатации (по стандарту: A или B).

Единственный конкурент пенополиуретану по этому параметру — экструдированный пенополистирол.

экструдированный пенополистирол

Его теплопроводность равна:

  • для плотности 25-33 кг/м3 — 0.029 Вт/м*°C;
  • для плотности 35-45 кг/м3 — 0.03 Вт/м*°C.
Читайте также:  Толщина минваты: где и как применять утеплитель

То есть, при одинаковой плотности, эта характеристика практически одинаковая. Но в реальности надо учитывать особенности монтажа. Если ППУ напыляют, то плиты ЭППС устанавливают с помощью металлического крепежа, а это уже мостики холода.

Кроме того, даже профилированные по торцам плиты надо подрезать при обходе проемов, углов и проходов инженерных коммуникаций. А значит появляются сквозные швы и зазоры, что приводит к дополнительным потерям тепла. Их конечно, заполняют герметиком (клеящим раствором) или монтажной пеной, но теплопроводность этих материалов выше чем у ЭППС.

Многие производители приводят свои характеристики, часто отличающиеся в меньшую сторону. Их можно принимать в расчет, только в том случае, когда они подтверждены независимыми испытаниями на теплопроводность и водопоглощение.

Например, у однокомпонентых аэрозолей ППУ в баллончиках, таких как ТЕПЛИС и ПОЛИНОР, указанная производителем теплопроводность равна 0.023-0.25 Вт/м*К.

теплис и полинор ппу

Это приблизительно на 20% лучше, чем у двухкомпонентных ППУ напыляемых установками высокого давления. С учетом более низкой плотности, в сухом виде, в первый месяц после нанесения — вполне возможно. Вопрос в другом: какая будет реальная теплопроводность через полгода в реальных условиях эксплуатации?

Особенно, если учесть, что у этих материалов количество закрытых ячеек равно 70%, и за это время произойдет постепенное замещение инертных газов на воздух, содержащий пары воды. По плотности (18-28 кг/м3) и структуре они фактически относятся к монтажным пенам, но с другой системой подачи — аэрозольной форсункой с конусным факелом распыления. Это не означает, что их нельзя применять для утепления.

нанесение teplis

При соблюдении определенных условий — можно, но все не так «радужно», как это описывают производители (более подробный анализ на www.ппуп.рф/p/p11/).

Среди других достоинств выделяют следующие особенности напыляемого ППУ:

  • Низкое водопоглощение. Покрытие с неповрежденной поверхностной пленкой впитывает не более 0.04% от площади (2 г/м2). Объемная характеристика (по испытаниям вырезанного кубика) — 2%.
  • Высокая паронепроницаемость (чем ниже доля открытых ячеек, тем лучше показатели).
  • Уникальная морозостойкость (производители заявляют несколько сотен циклов).
  • Хорошая адгезия со всеми видами строительных материалов ограждающих конструкций: бетоном, кирпичом, деревом, металлом, стеклом.
  • Защита металлической поверхности от коррозии.
  • Бесшовное покрытие. Герметизация щелей и стыков.
  • Экологическая безопасность.
  • Биологическая нейтральность.
  • Высокая скорость нанесения. Не имеет равных — производительность зависит от мощности установки и рабочего объема емкостей.
  • Срок службы при условии защиты от воздействия УФ — от 30 лет.

Есть и недостатки:

  • Довольно высокая скорость деструкции полимера от солнечного ультрафиолета.
  • Низкая устойчивость к органическим растворителям и минеральным кислотам.

Жесткий ППУ уступает минеральной вате только по следующим характеристикам:

минвата против ппу

  • Звукоизоляции. В отличие от эластичного ППУ, жесткие виды не так эффективны в борьбе с воздушными шумами. На некоторых частотах возможно даже возникновение резонанса, вызванного большим содержанием закрытых ячеек. А ударные (структурные) шумы жесткие материалы проводят намного лучше чем упругие или волокнистые.
  • Классу горючести. Г3 (нормально горючий) или Г4 (сильно горючий) против НГ (негорючий).

Несмотря на относительно невысокие показатели горючести, ППУ в этом отношении не так уж «страшен».

Газовый (химический) состав закрытых ячеек материала таков, что жесткий пенополиуретан может гореть только вблизи источника пламени. Сам же по себе ППУ с учетом добавок антипиренов воспламенится не способен.

Особенности утепления напыляемым ППУ

утепление крыши ппу

Утепление разных видов ограждающих поверхностей проходит не одинаково. И хотя процесс напыления отличий не имеет, подготовительные и завершающие работы проходят по-разному.

Общие требования

оборудование для ппу
Установка для ППУ

Есть общие правила подготовки поверхности и условия напыления ППУ:

  • Утепляемая поверхность должна быть чистой, свободной от: пыли, осыпающихся участков, следов масла, жировых пятен, отслаивающейся краски.
  • Пористые минеральные поверхности рекомендовано обрабатывать грунтовкой.
  • Металлические поверхности необходимо очистить от ржавчины, обезжирить и загрунтовать.
  • При использовании профессиональных (двухкомпонентных) установок напыления, влажность основания рекомендована следующая: для бетона и кирпича — 4-5%, для дерева — 12%. При необходимости поверхность сушат сжатым воздухом.
  • При использовании бытовых готовых аэрозольных смесей поверхность предварительно слегка увлажняют.
  • Рекомендованная рабочая температура воздуха — +18-25°С.
  • Минимальная температура воздуха и поверхности — +10 °С. Снижение температуры до +5°С увеличивает расход пены на 10% выше обычного.
  • Работы на открытом воздухе должны проводиться в безветренную погоду. Если ветер сносит факел напыляемого материала, работы останавливают.
  • Поверхность утепляют в несколько слоев. При расчете достаточной толщины утеплителя, надо учитывать сминаемость нижних слоев под действием верхних.
Читайте также:  Как крепить пенопласт к различным поверхностям

Ленточный фундамент

утепление фундамента ппу

Основные рекомендации:

  • Ленточные фундаменты утепляют двухкомпонентным напыляемым ППУ плотностью 50-60 кг/м3. Более легкие пены с закрытыми ячейками могут не выдержать давление засыпного грунта. Пены с большим содержанием открытых ячеек будут увлажняться, что приведет к значительным потерям теплоизоляционных свойств.
  • Внешняя пазуха котлована должна быть достаточно широкой, чтобы поместить работника с учетом оптимального расстояния от форсунки пистолета до утепляемой поверхности. В зависимости от модели оборудования и рабочего давления рекомендованная длина факела может составлять 50-100 см.утепление фундамента двухкомпонентным ппу
  • Помимо стандартных подготовительных мероприятий, поверхность лучше обработать битумным праймером, а при высоком уровне грунтовых вод — наплавить рулонную гидроизоляцию.утепление ппу поверх битума

Кирпичные и бетонные фасады

Существуют два основных способа утепления и отделки наружных стен из кирпича и бетона:

  • Мокрый фасад. Способ подразумевает нанесение штукатурки поверх утеплителя.оштукатуривание ппу Особенность напыляемого ППУ в том, что он не только повторяет рельеф поверхности, а создает свои неровности и наплывы (даже при условии высокого мастерства оператора). И хотя есть специальные электропилы для подрезки ППУ в плоскости, процесс общего выравнивания довольно сложный и трудоемкий. Кроме того, поверхностная пленка будет повреждена, и большая часть ячеек окажется раскрытой. По этим двум причинам подрезают только наиболее выступающие участки, а общее выравнивание проводят с помощью базового слоя штукатурки, армированного сеткой. Далее наносят финишный слой декоративного покрытия. Учитывая высокий вес фасадной штукатурки и условия эксплуатации, используют пену плотностью 40-60 кг/м3.
  • Навесной фасад. Стандартная несущая конструкция этого вида — обрешетка, закрепленная к стене. Вначале на подготовленную поверхность монтируют кронштейны и несущие профили, выставленные с определенным шагом. Утепление пеной ППУ вентилируемого фасадаВысоту кронштейнов выбирают таким образом, чтобы плоскость облицовки выступала на 1-2 см над расчетной толщиной ППУ (вентиляционный зазор 6 см, как для минеральной ваты, в этом случае не нужен). Затем напыляют необходимое количество слоев пенополиуретана. В отличие от структуры, плотность ППУ особого значения не имеет. Но при использовании напыляемых аэрозольных утеплителей типа ПОЛИНОР, надо наносить большее количество слоев, учитывая что в реальных условиях теплопроводность будет выше заявленной.

Каркасные стены, мансарды и крыши

Технология во всех трех случаях практически одинакова. Отличие лишь в том, что стены можно утеплять напылением ППУ как на внешнюю обшивку каркаса (изнутри помещения), так и на внутреннюю (снаружи дома). Крышу, в том числе мансардную, утепляют со стороны чердака, и лишь в том случае, когда разреженная обрешетка зашита листовыми материалами (обычно ОСБ) или обрешетка представляет собой сплошной настил (как для битумной черепицы).

утепление мансарды ппу

При утеплении таких каркасных ограждающих поверхностей можно использовать легкие пены плотностью до 40 кг/м3. Если в структуре ППУ более 90% ячеек закрыты, то пароизоляция и гидроизоляция не нужна — по сути такая конструкция аналогична сэндвич панели с сердечником из жесткого пенополиуретана. В противном случае независимые эксперты рекомендуют защищать утеплитель хотя бы от проникновения паров воды со стороны отапливаемого помещения.

От прямого контакта с осадками ППУ закрыт облицовкой стен или кровлей (а также гидроизоляционной пленкой, которая входит в стандартный пирог утепленной крыши).

ппу напыляемый крыши с пароизоляцией схема

Утепление балкона, лоджии, гаража принципиально не отличается от утепления каркасных конструкций. Для таких нежилых помещений лучше использовать пены в виде готовых аэрозолей — это обойдется дешевле, особенно учитывая возможность работы своими руками (без привлечения профессионалов и специального оборудования). Чтобы уменьшить расход пены и выполнить условия по защите утеплителя от проникновения паров изнутри помещения, слой ППУ можно закрыть отражающей теплоизоляцией.

утепление балкона полинором

В заключение. Не рекомендовано утепление напыляемым ППУ деревянных домов из бревна или бруса. Одно из основных условий их долговечности — свободное выветривание избыточной влаги из материалов стен (дышащие свойства). А утепление пенополиуретаном, как и пенополистиролом, этот процесс блокирует.

Марсель Сагитов
Оцените автора
balkon4life
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.