Способы предотвращения брака при изготовлении и монтаже архитектурно-декоративных элементов из пенополистирола

Пенополистирол – это строительный материал, состоящий из гранул разного размера. Его получают из полистирола и сополимеров стирола, гранулы которого заполняются газом. После этого гранулы нагреваются паром, в следствие чего многократно увеличиваются в размерах в 30-65 раз. Температура пара варьируется в пределах 80-100⁰С. Далее происходит кондиционирование гранул и формовка блоков.

Существует 3 основных вида пенополистирола:

• прессовый;
• беспрессовый (рис. 1);
• экструдированный.

Рис. 1. Обломок пенополистирольного изделия

В строительстве и архитектуре 60% пенополистирола используется в качестве утеплителя. Из пенополистирола также изготавливают различные изделия для декорирования интерьеров и экстерьеров зданий. Сегодня за небольшие деньги с помощью пенополистирольных декоративных элементов можно повысить статусность зданий.

Из пенополистирола изготавливают следующие фасадные декоративные элементы: декоративные колонны, различные профили, пилястры, фронтоны, замковые камни, карнизы (рис. 2) и прочее.

Рис. 2. Примеры декоративных карнизов в разрезе

Пенополистирол как строительный материал имеет ряд свойств:

• теплопроводность;
• водопоглощение и паропроницаемость;
• прочность;
• взаимодействие с различными химическими средствами;
• звукопроводимость;
• устойчивость к биологической коррозии.

Основными свойствами, которые актуальны для декоративных элементов являются водопоглощение и паропроницаемость, прочность, биологическая устойчивость, взаимодействие с различными химическими средствами.

Ключевыми факторами, влияющими на свойства пенополистирола, являются климатические факторы. К ним относится ультрафиолетовые лучи, влага, температура окружающей среды. Если в течение длительного времени они будут воздействовать на полимер, то можно наблюдать изменение структуры.

Чтобы удостовериться в актуальности данной теории, было произведено небольшое исследование. Для исследования был принята заготовка из пенополистирола в форме параллелепипеда размером 1987х430х185мм. Заготовка была свежевырезана и помещена на склад. Свежая заготовка лежала на отапливаемом складе горизонтально 3 недели. Температура около 18⁰С. Спустя месяц были произведены промежуточные замеры, которые показали, что произошло изменение линейных размеров по длине заготовки на 1мм в меньшую сторону (длина стала 1986мм). После этого необходимо было исследовать воздействие внешних факторов, таких как холодный воздух, влага. Для этого заготовка была вынесена за пределы склада (на улицу). Температура в районе +10С, повышенная влажность. Так заготовка пролежала 3 недели. Спустя 2 недели, были произведены контрольные замеры. Т.к. была высокая влажность, произошел процесс набухания, и линейные размены заготовки увеличились на 2мм по длине (1988мм). Изменений по ширине и толщине практически было не заметно. По результатам проведенного исследования можно сделать вывод, что изделия из пенополистирола имеют свойство изменяться в размерах при изменении температуры окружающей среды и влажности.

Рис. 3. Кривая изменения длины изделия в разные промежутки времени

На основании исследования требуется провести ряд мер по защите изделия из пенополистирола от воздействия внешних факторов.

Так как происходит циклическое изменение геометрических размеров изделия, то со временем начинают появляться трещины и сколы защитного покрытия. Чтобы этого избежать, был разработан комплекс мер по защите конструкции:

• Нужно предварительно дать конструкции получить усадку, желательно в той среде, в которой она будет установлена;
• Защитить конструкцию от попадания и скопления влаги;
• Улучшить защитное покрытие с помощью стеклосетки, которая предотвратит разрушение защитного покрытия.

С экономической точки зрения можно сравнить 2 себестоимости изделия. Сравнительные данные показаны в таблице. Базовая цена принята ориентировочно.

Таблица

Расчет стоимости монтажа 1пм карниза размером 920х230мм

В сравнительной таблице видно, что себестоимость изготовления и монтажа изделия без предпринятых мер по защите меньше на 8,5%.

Но если учесть тот факт, что при появлении брака в течение гарантийного периода, выгоднее будет переплатить на защите конструкции, чем переделывать работу.