Дауит Ж.
Л.Н.Гумилёв атындағы Еуразия ұлттық
университеті, Астана, Қазақстан Республикасы e-mail: zhanbota_dauit@mail.ru
Пенополистериолдың қасиеттері туралы заманауи
түсінік
Пенополистиролдан жасалған құрылыс материалдары
және өнімдері келесідей сипатты қасиеттерге ие болып
табылады: бұл – төмен деңгейдегі тығыздық,
жеткілікті механикалық беріктік, су сіңірудің және
ылғал тартқыштықтың шағын мөлшер, сонымен
қатар, төмен деңгейдегі жылуөткізгіштік [1, 3]. Осы
көрсеткіштерінің арқасында олар табиғи және
жасанды жолмен жасалған көптеген жылуоқшаулағыш
материалдардан басым түседі.
Қазіргі таңда
жылуоқшаулағыштығы жағынан полимерлі энергиялық
тиімділігі жоғары материалдарға ұқсас материалдар
жоғына қарамастан, жылуоқшаулағыш ретінде
полистиролдың негізінде жасалған пенопласт қызмет ететін,
қоршау құрылмаларының төзімділігі және
қызмет ету мерзімі аймағында зерттеу жұмыстары жасалмады.
Пенополистиролмен жылытылған сыртқы қабаты бар
ғимараттарда жасалған зерттеулер бұл
жылуоқшаулағыш материал бас жобалаушылармен,
құрылысшылармен, ғимараттың немесе
құрылыстың пайдаланушы қызметімен есепке алынбайтын
бірнеше физикалық және химиялық артықшылықтарға
ие екендігін көрсетеді. Соның нәтижесінде біздің еліміз
орасан зор материалдық шығындарға тап болады [2,3].
Мұндай өнімдері
құрайтын материалдардың пайдалануға арналған
кепілденген жарамдылық мерзімі біркелкі болмағандықтан,
осындай материалдардан жасалған көп қабатты бұйымдардың
құрылыс индустриясында пайдалануы жайында сұрақ
туындайды. Мысалы, тұрғын үй ғимараттарын
тұрғызуда пайдаланылатын бетон және темірбетон
құрылмаларының қызмет көрсету мерзімі 50 жылдам
астам, ал полистиролдың негізінде органикалық материалдардан
жасалған жылуоқшаулағыш қабатшаның
жарамдылық мерзімі, көптеген зерттеушілердің ойына
қарағанда [3], - 5-7 жыл. Сонымен қатар, бетон мен
полистиролдың жарамдылық мерзімінің әр
түрлілігінен болғандықтан, қабатталған
құрамалардың жылу және физикалық қасиеттері
өзгеруі мүмкін.
Пенополистирол тақталардың
және қоршау құрылмаларының олардың
қолданылуымен бірге, жарамдылығын анықтайтын ресми
түрде бекітілген әдістеме жоқ [1]. Оны жүзеге
асырудағы ең негізгі кедергі полистиролды пайдалану кезіндегі
күтпеген жағдайлар болып табылады. Оның жылу-физикалық
қасиеттерінің уақыт бойнша тұрақтылығы
көбінесе дайындау технологиясына және қабырға
және төсемдерді құрау кезіндегі басқа да
құрылыс материалдармен үйлесімділігіне тәуелді болып
табылады. Пенополистиролдың қалыпты құрылымының
бұзылуын жүзеге асыратын табиғи процесті жылдамдататын,
бірегей кездейсоқ пайдалану факторларын есепке алу қажет [2].
Қабырғаларды
құрастыру кезіндегі пенополистирол тақталарының
ұзақ уақытқа төзімділігінің өзгеруіне
әсер ететін негізгі физикалық параметрлерге жылуөткізгіштік,
су сіңіру, ылғал тартқыштық, беріктік,
қабырғалардың отыруы жатады. Химиялық қасиеттер –
пенополистирол тақтадан материалдың қалыпты
құрылымының бұзылуына және ескіруіне әкеліп
соғатын әсерлесу компонеттерінің және өнімдерінің
ұшып шығуы. Пенополистиролдағы
кеуектер көлемі 90-98% екендігі белгілі [1], демек, оның жылуөткізгіштігінде
басты қызметті газдың жылуөткізгіштігін атқарады.
Уақыт өте келе газ ұшып кетеді және босап
қалған көлем ауамен толықтырылады, соның
нәтижесінде полистиролдың жылуөткізгіштігі арта түседі.
Аталған
материалдардың экологиялық және өрт қауіпсіздігі
жөніндегі сұрақтар аз зерттелген болып қалады.
Пенополистирол тақталарының беткі қабатының
атмосферадағы ауамен әсер етуі кезінде, оның тотығу
жылдамдығы өте қарқынды арта түседі, бұл
оның жоғарғы түрдегі өрт қауіптілігіне және өрт қалдықтарының
атмосфера жағдайына жағымсыз әсер етуіне себепші болып
табылады. Пенополистиролдың экологиялық қауіптілігіне
жоғарғы меншікті беті мүмкіндік беретін, тотығудан
пайда болатын қалыпты құрылымының бұзылуынан да
пайда болады .
Сонымен
қатар, пенополистиролды материалдардың тотығудан пайда
болатын қалыпты құрылымының бұзылуы кезінде
көбінесе табиғи түрде пайда болған көптеген
өнімдер бөлініп шығады. Осындай құрамалардың
ұзақ уақытқа төзімділігін, өрт
қауіпсіздігін және экологиялық жарамдылығын
анықтау мүмкіндігі әртүрлі кластағы және
талаптағы ғимараттарды жобалау және тұрғызу
кезіндегі жылуоқшаулағыш материалдарды тиянақты түрде
таңдауға мүмкіндік береді.
Пенополистирол
тақталарының құрылыста пайдалану қасиеттеріне
әсер ететін факторлардың алуан түрлілігі ұзақ
уақытқа төзімділігін тексеру кезіндегі физикалық
әсерлерді үлгілеуге пайдалану үшін қажет болып
саналатын сипаттамаларды қабылдау барысында қиындық
туғызады. Олар пенополистиролдың пайдаланылу кезіндегі
қалыпты құрылымының бөліктеп немесе толық бұзылуын және
жылуоқшаулағыштық қасиеттерінің төмендеуін
жеткілікті деңгейдегі дәлдікпен анықтап беруі қажет.
Көптеген мамандар осындай мақсатта таспен және бетонмен
сәйкестендіріп аязға төзімділік сипаттамасын пайдаланады.
Пенополистирол тақталарының жарамдылық мерзімін жобалау
кезінде айнымалы таңбалы кезеңдік әсердің 1-3 циклін
ғимараттың бір жыл пайдалану мерзіміне теңестіреді [2].
Мұздату 
кезінде, суда еру 
=
20°С кезінде немесе булы-ауа
ортасында еру =
60°С жүзеге асады. Соңғы көрсетілген ортада ауаның
салыстырмалы ылғалдығы (
= 97% тең деңгейде жүзеге асырылады.
Температуралық-ылғалдылық кезеңдік әсерлерге
негізделетін сынақтар пенополистиролдың сыртқы
қоршауларда ескіруіне әсер ететін барлық факторларды
толық айқындамайды. Ал 20°С температурадағы
суда еру процесі және 60°Стемпературадағы булы ауа ортасында еру
процесі пайдалану кезіндегі ылғалдылық және
температуралық режимдерге сәйкес келмейді.
Зерттеулер нәтижесінде мұздату процесінен
өткен және су астында мұздатусыз сақталған пенополистирол
тақталардың су сіңіргіштік және ылғал
тартқыштық қасиеттері аз ғана айырмашылыққа
ие екендігі анықталған. Әрине, бұл су сіңіруге
арналған зерттеу жұмыстары кезінде үлгілер бекітілген
әдістемеге сәйкес 60°С
температурада кептірілгендігіне байланысты екендігі анық. Осы
жағдай полистиролдың мұздатылу, сәйкесінше, суда
ерітілуінің әсері сияқты оның қалыпты
құрылымының табиғи бұзылуына да әсер етуі мүмкін.
Бұл пенополистиролдың
мұздаатылуының және содан кейін суда ерітілуінің
әсері сияқты оның қалыпты құрылымының
табиғи түрде бұзылуын жылдамдатуға да әсер етуі
мүмкін. Бұл заңдылық ұзақ
уақытқа төзімділікке тексеруге арналған басқа да
қайталанып жасалған зерттеулерде де көрінеді. Сонымен
қатар, мұндай бір мағыналы себептің
түсіндірмелеріұзақ уақыт суда тұрған,
мұздатылмаған және t = 60°С температурада
құрғатылмағанпенополистирол үлгілерінен
алынған деректермен сәйкес келмейді.
Пенополистиролдың құрылымының,
нақтырақ айтқанда, оның жұқа
қабаттарының бұзылуына тек мұз ғана емес, сонымен
қатар, t = 60°С температурадағы құрғату мен су да
әсер етуі мүмкін. Судың мұндай жағдайда
әсер ету мүмкіндігі басқа да зерттеушілермен де
айтылған [10]. Қабырғаларда тұрған пенополистирол
тақталарының ескіру процесін модельдеуге арналып
қабылданған сипаттамалар ғимаратты пайдалану кезінде
жоғарғы деңгейде физикалық ықпалдарға
ұшырауы қажет. Үлгілердің булы ауалы ортада ерітілуі
40°С температурада жүзеге асырылуы тиіс. Қарастырылған
«мұздату-еріту» процесі әсерінің сипаттамалары
қабырғаның жылуоқшаулағыш материалдарында болып
жатқан процестерді қарастырмайды. Пайдалану кезінде қалыпты
құрылымның табиғи бұзылуынжылдамдататуға
әсер ететін басқа да факторлар бар. Ауаның
құрамындағы оттегінің әсері, адамның
қатысуымен және өндірістік процестердің арқасында
пайда болатын басқа да түрлі газдардың әсері;
сыртқы және ішкі қоршауларда пайдаланылатын үйлесімсіз
материалдар. Қабырғалар және панельдер, үй-жайдағы
температуралық-ылғалдық режимнің
артықшылығы және климаттық әсер ету туралы
конструкторлық шешімін қабылдаудағы айырмашылықтарды
есепке алу қажет.
Қолданылған
әдебиеттер
1.Уайт, Дж.Л. Полиэтилен, полипропилен и другие полиефины
[Текст]/Дж.Л. Уайт , Д.Д. Чой // Пер. С анг. Яз. под. ред. Е.С.Цобкалло.- СПб.:
Профессия , 2007-256 с.:ил.
2. Егорова Е.И. Основы технологии полистериольных
пластиков [Текст]/ Е.И. Егорова, В.Б. Коптенармусов. СПб.:ХИМИЗАТ, 2005-272 с.
3. Крыжановский, В.К. Технология полимерных материалов
[Текст]/ Крыжановский, В.К.- СПб.: Профессия, 2008-534 с.: ил.