Как выполняется утепление фундамента пенополиуретаном?

Что такое пенополиуретан

Пенополиуретан все чаще используется для утепления зданий. Это практичный материал, который комбинирует в себе многие преимущества. Однако чем же он так выделяется среди других вариантов?

Его характерное отличие — метод нанесения. Пенополиуретан создается прямо во время утепления, изначально состоя из двух компонентов. Они представлены в виде жидкостей, которые при смешивании образуют смесь, которая начинает пениться и быстро увеличиваться в размерах. Буквально через одну минуту она полностью затвердеет и превратится пенистую структуру с высоким показателем теплоизоляции.

Это позволяет создать монолитный слой без стыков, при этом метод нанесения не требует монтажа либо укладки пенополиуретана. Достаточно лишь распылить его на поверхность, после чего он сам сформирует необходимую защиту от утечек тепла. При этом распылять его можно на любые поверхности, вне зависимости от их формы и особенностей.

Стоит отметить, что пенополиуретан распределяется на два вида. Первый имеет закрытые ячейки, второй же — открытые. Закрытый вариант куда более приоритетен, ведь более устойчив к влаге и имеет более плотную структуру. А в утеплении фундамента это особенно актуально, ведь наносится пенополиуретан на внешнюю сторону, в результате чего контактирует с окружающей средой.

Зачем утеплять?

Большая часть территории нашей страны находится в зоне далеко не самого теплого и сухого климата. Морозы (причем доходящие до -30 градусов, а в некоторых регионах – еще ниже), частые осадки, затяжная зима, короткое и не слишком теплое лето (по крайней мере в большинстве регионов) – все это создает весьма суровые условия не только для жизни человека, но для построек также, в которых мы живем.

Для того, чтобы создать дома благоприятные условия изнутри своими руками, следует серьезно потрудиться, утеплив конструкцию вокруг плитного или ленточного основания. Утепление фундамента снаружи лучше скажется на микроклимате внутри дома. Полы первого этажа изнутри здания будут теплыми, в самом подвале – естественно, тоже.

Если не сделать утепление фундамента пеноплексом, то из-за холода и сырости изнутри появится плесень, а также сама конструкция ленточного основания вокруг по периметру будет портиться в разы быстрее. Увеличатся и расходы на оплату коммунальных услуг – поскольку для отопления придется использовать больше газа (электричества).

Не менее существенным нюансом является уменьшение долговечности самой конструкции ленточного фундамента. Дома у которых не сделано утепление фундамента пеноплексом, служат ощутимо меньше, чем утепленные своими руками по периметру коттеджи. Причина заключается в том, что при прямом контакте с землей и влагой незащищенная стена портится быстрее.

Происходит это из-за смещения грунта, а также из-за попадания жидкости в трещины ленточного основания или поры стен. Замерзая, они расширяют имеющиеся зазоры с трещинами изнутри. Причем за 1 сезон влага может замерзать, а затем оттаивать более сотни раз – чего вполне достаточно, чтобы причинить ощутимые повреждения конструкции ленточного фундамента. С каждым следующим сезоном положение будет усугубляться – поскольку трещины будут увеличиваться, а отмостка будет пропускать еще больше влаги и холода.

Подробнее о материале

Теперь разберемся как утеплить фундамент дома снаружи, чем же именно так хорош ППУ, и почему именно он оптимально подходит для обработки фундамента. Приведем список характеристик материала:

• коэффициент теплопроводности: 0.025 Вт/мК (для сравнения – у минваты этот показатель составляет 0.05-0.06);
• плотность: около 60 кг/м³;
• вес: около 1.7-1.8 кг в 1 «квадрате» толщиной 3 см;
• рабочий температурный диапазон: от -100 до +100 градусов (для некоторых марок расширяется в обе стороны);
• долговечность: при нормальных условиях эксплуатации может достигать 40-50 лет без существенной потери качественных характеристик.

Теперь перечислим свойства ППУ:

• абсолютная устойчивость к влаге – материал не портится даже при постоянном прямом контакте (что, прежде всего, актуально при обработке стен фундамента дома);
• нейтральность в биологическом плане – на материале не появляется грибок, плесень;
• существенные звукоизоляционные свойства;
• огнестойкость – экструдированный материал относится к трудносгораемым даже в обычном исполнении, а применение специальных добавок делает его устойчивым к прямому огню (при контакте образуется слой кокса, предотвращающий распространение пламени);
• надежность слоя – со временем нанесенный ППУ не крошится и не трескается.

Первый пункт – не просто маркетинговая фраза от производителей. ППУ действительно без проблем переносит длительные прямые контакты с влагой. Доказательством тому является, к примеру, тот факт, что материал активно применяется в судостроительстве. Этот фактор крайне важен при утеплении стен фундамента дома – поскольку эта часть конструкции практически всегда подвергается воздействию влаги, отмостка лишь незначительно отводит влагу. А благодаря стойкости материала к жидкости дополнительная гидроизоляция, по сути, и не обязательна.

Сравнение ППУ с другими теплоизоляторами

По теплопроводности (0,021 — 0,029 Вт/(м·K)) пенополиуретановая пена уступает только аэрогелям. Но область применения аэрогелей пока ограничена преимущественно экзотическим высоконаучным хай-теком. Показатели ближайшего реального конкурента — экструдированного пенополистирола (ЭППС) — в среднем на 20% хуже (Kt = 0,029 — 0,032 Вт/(м·K)).

Что касается других физических свойств ППУ, важных в строительной практике:

• Прочность на сжатие составляет до 120 — 150 кПа. Соответствует маркам пенопласта средней плотности, уступает ЭППС.
• Влагопроницаемость — не более 1%. Полиуретановая пена накапливает больше влаги, чем ЭППС, но значительно меньше, чем остальные строительные термоизоляторы.
• Химическая инертность. Стоек к воздействию всех видов органических растворителей, а также кислот и щелочей низкой и средней концентрации.
• Степень адгезии с утепляемым основанием. Исключительно высокое сцепление с поверхностью за счет особенностей напыления. Что особенно важно — не зависит от формы, степени шероховатости и типа материала поверхности.
• Степень пожарной опасности. От Г1 до Г4 в зависимости от добавления антипиренов. Однако, противопожарные добавки снижают энергоэффективность и временной ресурс пенополиуретанового утеплителя.
• Стоимость. Цена напыления пенополиуретанового покрытия толщиной 50 мм в областных центрах РФ составляюет $ 10,5 — $ 13,5 за 1 кв. м. в зависимости от плотности ППУ (речь идет о материале с закрытыми порами). Это значительно дороже стоимости плит ЭППС (примерно в 3 раза) и пенопласта. Однако, сравнивать экономическую эффективность работ необходимо с учетом стоимости всех связанных операций.
• Требует защиты от uv — излучения. Не рекомендуется выдерживать под солнцем без укрытия более 3 — 4 дней.

В каких случаях предпочтительней утепление фундамента ППУ

С точки зрения энергоэффективности пенополиуретановые пены превосходят полистиролы, однако, более низкая цена последних позволяет компенсировать свойства слоя за счет наращивания его толщины. С другой стороны, существуют определенные технологические факторы, делающие целесообразным использование ППУ.

Фундамент, утепленный ппу

Сложный рельеф фундамента

Одним из недостатков теплоизоляции фундамента с помощью плитных материалов является образование пустот между утеплителем и монтажной поверхностью. Велика вероятность попадания влаги в эти полости и образования неучтенных мостов холода. Кроме того, значительные перепады плоскостности делают невозможной облицовку некоторых поверхностей без крепления сложных обрешеток. К таким объектам относятся каменные фундаменты старых зданий. Особенное значение приобретают вопросы утепления, если по своему статусу строения относятся к памятникам архитектуры. Внутреннюю и наружную изоляцию таких объектов проводят с привлечением технологий напыления ППУ.

Значительные площади изоляции

Чем сложнее проконтролировать целостность изоляционного слоя, тем более актуальным становится применение материалов с высокой адгезией, заполняющих все стыки и пустоты. Представьте себе ленточный фундамент с площадью поверхности в несколько сотен кв. м. Гарантировать на 100% герметизацию всех сочленений при облицовке такой поверхности плитами ЭППС или пенопласта практически невозможно. Кроме того, большие объемы работы позволяют снизить расценки на утепление ППУ на 10% — 15%.

Лимитированное время проведение работ

Бригада из двух человек в течение одной рабочей смены способна нанести ППУ на площадь 400 — 500 кв. м. Если учитывать высокую скорость окончательной полимеризации материала и проветривания помещений (максимум — несколько часов), то способ идеально подходит для экстренного проведения работ. Для многих коммерческих объектов время остановки эксплуатации или частичного ухудшения условий обслуживания клиентов является критическим параметром.

Важность звукоизоляции

В тех случаях, когда борьба с шумом является не менее важной, чем энергосбережение, применение пенополиуретанов становится приоритетным. Подавление звуковых волн в среде ППУ происходит не только за счет пористости, но и по причине того, что покрытие работает в качестве массивной цельной демпфирующей оболочки.

Технология нанесения полиуретановой пены

Напыляемый состав является двухкомпонентным. В отдельных емкостях поставляются полиолы и изоцианураты. Большинство установок нанесения ППУ имеют следующую рабочую комплектацию:

• Нагнетающий компрессор. Создает избыточное давление в рабочих емкостях.
• Рабочие емкости. В зависимости от поставщика компонентов. Обычно это стандартные стальные бочки 150 — 200 л.
• Аппарат подготовки смеси. Состоит из двух насосов и центрального пульта, где происходит смешивание компонентов и (при необходимости) их нагрев до требуемой температуры.
• Пистолет для нанесения и комплект гибких трубопроводов.

Оборудование для нанесения ппу

Кроме того, операторы установки должны быть облачены в защитные костюмы, очки и респираторы. В процессе полимеризации выделяются опасные для здоровья газообразные вещества.

Физические свойства изолирующего слоя зависят от множества факторов: пропорции смешивания компонентов, температуры смеси, давления смеси на выходе, температуры и влажности окружающей среды, теплопроводности утепляемой поверхности. Таким образом, получение изоляции с соизмеримыми характеристиками требует оперативной настройки параметров при переходе нанесения смеси с бетона на металл или при изменении погоды.

Поверхность фундамента зачищается от загрязнений и краски. Рыхлые фрагменты удаляются. В зависимости от квалификации мастеров и применяемой технологии может потребоваться просушка.

Ряд специалистов считают необходимым нанесение гидроизоляционной битумной мастики перед работами. Однако, в этом нет насущной необходимости: сама пена обладает гидроизолирующими свойствами. В отдельных случаях, при значительной пористости основы имеет смысл предварительное грунтование с целью уменьшения расхода полимеров.

Смесь наносится в жидком виде на поверхность сплошным слоем, либо производится заполнение ячеек имеющейся обрешетки. Состав расширяется примерно в 100 раз при полимеризации. Поэтому для получения слоя, близкого по толщине к требуемому, необходим определенный опыт.

Толщина пенополиуретана 3 — 5 см считается минимальной базовой. Если необходима более существенная изоляция, производится нанесение второго слоя.

Во время работы с пенополиуретаном нужно использовать защитный костюм

Если вы вызвали бригаду для теплоизоляции фундамента напыляемым ППУ, следует подготовить условия работы:

• Траншея, обнажающая поверхность, должна быть шириной не менее 70 см.
• Поверхность должна быть очищена и высушена.
• Подвод электроэнергии должен обеспечивать не менее 5 кВт мощности.
• Иметь материал для укрытия полученной поверхности от воздействия uv — излучения.

Самостоятельное применение описываемой технологии не имеет особого смысла по многим причинам. Во-первых, необходимо иметь комплект дорогостоящего оборудования. Аренда, соответственно, тоже будет не из дешевых. Во-вторых, требуются профессиональные навыки, которые не приобретаются за счет нескольких квадратных метров пробного нанесения. В третьих, базовое количество полимера, находящееся в двух бочках, составляет около 300 кг, а на изоляцию мелкозаглубленного ленточного фундамента дома площадью около 100 кв. м. уходит, в среднем, не более 40 — 50 кг. Существуют компактные наборы для ремонтной изоляции, но стоимость материала в них на порядок выше, а качество получаемого утепления оставляет желать лучшего.

Пошаговая инструкция утепления фундамента ппу на примере использования напыляемого полиуретанового утеплителя POLYNOR®

И всё-же самостоятельно нанести пенополиуретан возможно. Как один из вариантов — состав Polynor. Приведём фотоинструкцию утепления стены фундамента составом НПУ POLYNOR. Работа не представляет сложности и подходит для утепления своими руками. В процессе утепления участвует всего один человек. В данном примере площадь утепления — 34 м², толщина двухслойной теплоизоляции — 120 мм, по времени процесс занял 2ч.

Поверхность фундамента подготовлена для нанесения теплоизоляции

Наносим состав Polynor на поверхность фундамента

Баллончики с напыляемым утеплителем

Работать нужно с ипользованием средств защиты

Нанесение состава Polynor подходит к финишу

Пенополиуретановый утеплитель крупным планом

Процесс напыления

Как уже было сказано ранее пенополиуретан имеет хорошую адгезию и для него не принципиально качество основания, поэтому весь процесс подготовки фундамента к напылению пены, сводится к тому, что его нужно очистить.

При желании возможно использовать ППУ совместно с дополнительной гидроизоляцией. В таком случае, её монтируют заблаговременно и после полного высыхания пена наносится непосредственно на неё.

Перед нанесением пены, если в дальнейшем фундамент планируется обшивать при помощи каркаса из металлических профилей, необходимо смонтировать подвесы и установить их в рабочее положение, т. е. выгнуть.

Мешать напылению подвесы не будут, но такая подготовка значительно сэкономит время, которое потребуется на монтаж каркаса, к тому же установленные заранее подвесы в дальнейшем, после напыления утеплителя, будут держаться еще надежнее. Если в блочном основании планируется утепление фундамента пенополиуретаном, то для большей эффективности утеплителя, все стыки блоков нужно предварительно очистить от пыли и плохо держащихся фрагментов бетона. Такие действия позволят обеспечить максимальное проникновение утеплителя в щели между блоками, что в свою очередь, положительно скажется на тепловых характеристиках постройки.

Организация цоколя на свайном фундаменте

Если планируется утепление свайно-винтового фундамента, то для нанесения утеплителя, необходимо изготовить деревянный каркас. Сделать его можно, соединив все сваи между собой при помощи деревянных брусков, приварив для этого на сваи направляющие уголки.

В зависимости от высоты свайного фундамента, количество параллельно установленных брусков может варьироваться от двух и более. После того как направляющие установлены, промежуток между землей и первым окладным венцом необходимо зашить тесом. Таким образом, получится надежный каркас, на который в дальнейшем наносится пенополиуретан. Утепление допустимо наносить на деревянный каркас как с наружной стороны фальшь цоколя, так и с внутренней, это только увеличит прочность конструкции и улучшит показатели теплоизоляции. При желании конструкцию такого цоколя можно немного заглубить в землю. При утепление стен снаружи пенополиуретаном, необходимо в обязательном порядке провести отделку такого цоколя финишными материалами.

Важно: при выборе утепления цоколя в свайном фундаменте при помощи пены, желательно подготовить каркас так, чтобы сваи попадали вовнутрь конструкции. В таком случае после нанесения пены они будут находиться внутри неё, что сделает конструкцию свайного фундамента еще надежнее, т. к. ППУ обладает антикоррозийными свойствами.

Установка для напыления

В отличие от обычной монтажной пены, которая применяется при монтаже окон, ППУ наносится с применением специального оборудования. Принцип его действия заключается в том, что под давлением воздуха два составляющих компонента по специальным шлангам подаются к пистолету, на выходе из которого благодаря высокому давлению и завихрениям смешиваются и попадают на утепляемую поверхность, где и проходит окончательная полимеризация.

Такие установки достаточно дорогостоящие и по этой причине при самостоятельном строительстве лучше воспользоваться услугами специализирующейся на напылении пенополиуретана компании. Специалисты компании смогут оценить тепловые характеристики здания и посоветуют требуемую толщину напыления. Следует учитывать, что стоимость напыления ППУ зависит от расхода материала, а он, в свою очередь, от толщины нанесенного утеплителя.

Производители и цены

Лучшими производителями пенополиуретана специалисты называют компании:

BASF Polyurethanes GmbH. Немецкая является лидером в области производства полиуретанов. В линейке продукции и ППУ. В России совместно с ОАО «Нижнекамскнефтехим» создали предприятие «Эластокам» по выпуску компонентов для ППУ.

Yantai Wanhua Polyurethanes Co., Ltd. Китайский производитель с высококачественной линейкой пенополиуретанов.

SYNTHESIA INTERNACIONAL S.L.U. Испанское химическое предприятие SYNTHESIA INTERNACIONAL S.L.U. выпускает пенополиуретан с 2008 года. Продукция нашла своего покупателя во многих странах мира, в том числе и в России.

Цена у всех производителей около 650$ за 1 м3.