Байки, легенды... - начну издалека :)
Вспенивать карбамидно-формальдегидную смолу и применять полимеризовавшуюся пену в качестве утеплителя - первыми начали немцы. Еще до войны. Ходят легенды, что в Москве, есть "сталинки" с чердаками утепленными пленными немцами. С адресами - увы, проблема.
В СССР (опять таки по легенде), первыми занялись вояки. Легенд аж две, тепловая маскировка пусковых ракетных шахт (как - непонятно, может заливали после пуска, может до и после) и маскировка танков зимой (заливали пеной с верхом). Понятное дело, что волновала только производительность установок.
Кроме этого, были попытки использовать крошку пеноизола в качестве пролонгированного удобрения. Пеноизол в земле, очень медленно разлагается до азотного удобрения (мочевины), привлекала идея - раз внес, на 15-20 лет хватает. Опять же по легенде - не пошло, крошку быстро выдувало, слишком легкая.
Со смолой - опыт был достаточно серьезный, от склеивания фанеры, до стабилизации слабых грунтов. Смолу закачивали в неглубокие скважины под давлением, причем без "отвердителя", полимеризация происходила за счет кислот почвы. Это уже не легенда, попадались отчеты в серьезных журналах.
Еще одна легенда - тушение горящих свалок. Упоминаний много, конкретных подтверждений не нашел.
Ну и еще одна "не легенда" - использование крошки, как сорбента. Собирают разлитую нефть.
Естественно, никто в этих применениях не занимался ни усадкой, ни ограничением выделения формальдегида.
Далее (опять таки в рамках легенд) в начале перестройки, вояки перестали финансировать пеноизол, народ разбежался, сваяли свою контору, где продолжили заниматься материалом, уже сугубо в гражданских целях - утеплитель. Заливки, изготовление плитного материала.
Практически все серьезные исследования пеноизола - оттуда. ЗАО НТЦ Меттем.
Сегодня сайт Меттема на "народе", мертв. С в 2007-го года.
Что это такое вообще, как выглядит, как работает.
Смола - белесая жидкость, примерно, как разбавленное вдвое-втрое молоко. Замечательно растворяется в воде. Легко смывается с рук. Поставляется уже разбавленной, иначе не пропихнуть насосом пеноизольной установки. Вязкость после разбавления, близко к сливкам, жирному молоку... - почти как вода.
При этом, даже разбавленная - тяжелее воды. Литр - 1,2 кг. Бочка 200 литров - весит 250 кг.
Не является эмульсией, это коллоид, т.е. не оседает. Тем не менее, рекомендуется перед заливкой сунуть палку в бочку и пару минут помешать (иногда делал, иногда забывал, разницы не заметил).
Полимеризуется - любой кислотой, для пеноизола используется ортофосфорная. Причин такого выбора много - не воняет, устойчивая (долго хранится), не такая едучая (концентрированная на руки попадала много раз, без ожогов), хорошо растворяется в воде.
Как получают пеноизол.
Смолу смешивают с:
- отвердителем (ортофосфорной кислотой), примерно 0,5% по объему
- пенообразователем (жидким мылом), АБСК (алкилбензолсульфокислота). Примерно 1% по объему.
- воздухом под давлением
Внимание: АБСК - содержит серную кислоту, процента 4. Не означает, что "капнул - в руке дырка", но если долго повозюкаться - будет ожог. Либо в перчатках, либо сразу смывать, либо лить аккуратно. АБСК - отвратительно растворяется водой, нужен кипяток. Консистенция - между автолом и нигролом, очень вязкая.
Конструкций аппаратов - много. Основных идей две.
- В поток смолы впрыснуть кислоту и пенообразователь, потом хорошо перемешать эти компоненты друг с другом и воздухом.
- Смола отдельно, "раствор" отдельно, объемные расходы - близки. Раствор - вода, в которой размешивают кислоту и пенообразователь. В удвоенных количествах, т.к. удваивается объем, т.е. примерно 1% смолы, 2% АБСК.
Проблем с установками много. Жидкости агрессивные, вязкость выше воды, требования соблюдения дозировок (расходов) при разных ситуациях. Например заливают на втором этаже, давление изменилось, более вязкий компонент уменьшил расход, т.е. нужны насосы с очень жесткими характеристиками (плунжер, шестеренчатые).
Как выбирал поставщика.
Пеноизол, как "вещь в себе" - мне особо не интересен (исследования, разные добавки-присадки и пр.).
Интерес сугубо прикладной, нужен утеплитель. Идеальный пеноизол для меня - "баллончик с кнопкой". Чтоб не умничать, а кнопку нажал - пошла пена.
Увы, такого в природе не найдено. Всяко придется что-то смешивать, взвешивать... - короче, был поиск меньшего зла.
Чтоб как можно меньше "искусства" (того, чему нельзя научить), чтоб поближе к инженерному подходу: - выполнил инструкцию - получил материал, не выполнил - получил неведому зверушку. Чтобы однозначно исключить подходы на пеноизольных форумах - "только многолетний опыт", "нужно чувствовать материал"...
По мне, или это "материал для избранных" и идет лесом, т.е. к "избранным", либо есть установка и некая техническая процедура, позволяющая получать материал кем угодно, без "чувствовать" и "стопятьсотлетний опыт".
На специализированных форумах, за пеноизолом наблюдаю лет 8. По смоле ВПС-Г - нареканий нет, в основном хвалят. Через смолу - вышел на производителя, Логрус, Тула.
При этом, на пеноизольных форумах периодический срач на тему "вы своей уродской установкой, нашу замечательную смолу испортили". Или наоборот -"Ваша поганая смола на нашей установке не идет".
Дабы не было перекидывания ответственности - искался производитель и смолы и установки. Оказалось, что Логрус выпускает и то, и другое.
Позднее, выяснил, что смолу варят не в самой конторе, заказывают на химпроизводстве по своей рецептуре.
Они же выпускают установки "Поток". По ним тоже, хорошие отзывы. Удалось попробовать поработать с Поток-7 (который хвалили).
Увы, вопреки отзывам - активно не понравилось.
Материал - нормальный, но... - уж очень капризная и нежная штука. По моему глубокому убеждению, для стройки абсолютно непригодна. Может быть в стационарных условиях, когда на ней работает дотошный и скрупулезный дядька - короче, нужен "немец" причем "в лаборатории".
Там плунжерные (поршневые) насосы. Один качает раствор, второй смолу. В качестве клапана - латунный диск толщиной в 0,5 мм, размером в монетку. Ход клапана - 0,3 мм(!).
Малейшая крупинка (та же ржавчина в бочке) попала под клапан, загнуло, ход уменьшился на 0,1 мм, насос смолы (или раствора) уменьшил производительность, в результате - то же, что с эпоксидкой, когда излишек, или недостаток отвердителя.
Кроме того, насосы не самовсасываемые, смолу и раствор, нужно располагать над установкой. Вместо того, что бы сунуть шланг в очередную бочку со смолой, нужно наливать из этой бочки в расходную флягу, поднимать. Да еще флягу выбрал 80 литров, а она под сотню кг весит со смолой, чуть спину не сорвал. А во флягу, нужно переливать через фильтр, чтоб какая-нибудь соринка не попала. А в процессе заливки - все это вместе превращается в откровенный дурдом.
Честно описал все косяки работы с установкой на своем форуме (Вездеходы Странник) и получил неадекватную реакцию производителя :)
Они как раз закончили разработку новой установки Поток-12 с перистальтическими насосами. Утверждали, что пробовали сыпать в смолу кирпичную крошку, насосам - пофиг.
Прямо на форуме, написали предложение:
- взять установку бесплатно,
- смолы сколько угодно (не знаю, что под этим подразумевалось :) )
С одним условием. Лить, как можно больше и честно писать, что получилось. На уровне чукчи "что вижу, об том пою".
Взять не получилось, очередной конкурсный управляющий в перманентно банкротящейся конторе - интереса не проявил.
Установку взял приятель на Чукотке (Билибино). Получил хорошие результаты.
Ну и по совокупным результатам, установка была куплена на эту стройку. Кирпичи сыпать не пробовал, но на глазах в растворе самоубились штук 5 оводов. Конкретных таких, "бомбовозов". Вынуть не успел, засосало. Никакой реакции, насос перемолотил.
Ну и ничего не фильтровал, бочка со смолой закончилась - воткнул заборный шланг в следующую, ничего переливать, таскать не нужно.
По самой установке и практике работы с ней - будет в отдельной статье.
Не могу утверждать, что в мире не существует чего-то лучшего. Но искать - точно не буду, по мне, найденное - вполне рабочая скотинка, дающая нормальный материал, без "десятилетнего опыта" и "пеноизол нужно чувствовать".
Усадка и трещины.
На мой взгляд - будут всегда. Вне зависимости от смолы, установки, опыта и "высокого искусства".
Критерий возникновения трещин в любом материале - очень прост. Если, процент линейной усадки выше, чем коэф. Гука (линейное, упругое, без остаточных деформаций удлинение тела) - гарантированы трещины. Усадка больше, чем позволяет упругость материала.
Присадки, добавки, "большая химия" в гаражных условиях.
Опять же на пеноизольных форумах - появляются сообщения о пеноизоле "без усадки". При этом:
- ни разу не видел заливку стены"безусадочным пеноизолом", вскрытую через пару лет.
- ничего не сообщается о стоимости материала с этими присадками.
- ничего не сообщается о стабильности смолы с этими присадками
- не публикуются сами присадки, нет возможности повтора. А это обязательное условие независимых проверок, альфа и омега любого научного подхода.
При этом, относительно недавно (этой весной) появилась какая-то надежда на прогресс в вопросе трещин и усадок. На пеноизольном форуме появилась мессага (от Логруса), что нашли какую-то химию (опять таки, без раскрытия деталей), которая в разы снижает усадки, без отрицательных последствий. Собирают предложения, как это объективно проверить.
Одновременно, у меня спрашивали про добавку ПВА, будет ли эффект.
Вот - понятия не имею, потому что исследование присадок всерьез - это всерьез нужно лезть в химию.
Самый простой вопрос, как получить гомогенную смесь в металлической 200-литровой бочке, куда через пробку не залазит миксер. А переливать... А исследовать потом образцы, а исследовать устойчивость (процедуры ускоренного старения)... - короче, не на стройке это все.
Найти что-то существенное, пропущенное проф. химиками за десятилетия возни со смолами для пеноизола - по мне без шансов.
Короче, позвонил директору Логруса (после их предложения установки - познакомились, правда только по телефону). Ниже - результат разговора.
Комментарий производителя по ПВА и прочим добавкам.
Я в форме вопрос-ответ.
В. А что если латекса в смолу бухнуть?
О. Можно, для эффекта, нужно десятки процентов, при этом смола стоит 40 руб/кг, латекс 200. Теряется смысл пеноизола вообще. К этому - рост паросопротивления.
В. Можно ли лить ПВА.
О. Можно, толку не будет, эффект очень слабый. Для того, что бы хоть что-то заметить, опять нужны концентрации в десятки процентов (опять цена). Производители смолы для пеноизола, на этом направлении давно поставили крест.
Если у кого "дядя на ПВА-шной фабрике работает" и хочется попробовать - лить в раствор, с химией раствора, ничего особо не происходит, концентрации пенообразователя и кислоты не меняются.
В. А вообще, что народ льет и есть ли от этого какой-то толк?
О. Вместо ПВА, гораздо лучше ПВС, поливиниловый спирт, который делают из поливинилацетата (ПВА). Одновременно растет упругость, падает усадка.
Нет, кардинальных чудес с ПВС не ждать, трещины не исключены.
К этому, с ПВС падает остаточный формальдегид, он реагирует с ПВС образуя поливинилформаль (этот хорошо известный пластик, на его основе магнитофонные ленты для магнитофонов), формальдегид там очень прочно связан, не фонит.
ПВС до 12-го года входил в рецептуру смолы ВПС-Г. Отказались. В смоле, ПВС очень шустро реагировал с формальдегидом, появлялись сгустки поливинилформаля сверху. Рассказывал, что для взятия проб из 60-тонной цистерны, корку под люком - приходилось пробивать ломом. При этом, до потребителя, доходили следовые количества ПВС.
Из существенных минусов добавки ПВС - рост горючести материала.
Лить ПВС в любительских условиях - в раствор. Потребность невысокая.
У ПВС - отвратительная растворимость в воде, при температуре плюс 80-100С, концентрацию не поднять выше 6%. Этого 6%-го раствора, в рабочий раствор добавляют в объеме 1-2% по массе. В холодной, практически не растворяется.
В. Что за чудо-присадка, что дает, в каком сейчас состоянии?
О. Чуда не ждать, гарантии отсутствия трещин не дадут. Возятся уже месяцев 6, результаты сейчас:
- усадка плотности 10, вдвое ниже, чем у 20-ой без присадки (чем выше плотность, тем меньше усадка).
- не дорогая.
- не кричат ура, потому что опыт говорит, что где-то должна быть засада, что "все хорошо" - не бывает. Засаду найти не могут.
Разговор был с месяц назад, договорился, что я готов в подопытные. Мне придет партия с этой чудой. Заказывать буду на днях, скорее всего 4 бочки. Заливка стен гаража, потолка в доме, т.е. возможен визуальный контроль. По результатам - отпишусь.
Можно ли использовать смолу не предназначенную для пеноизола.
Любая карбамидно-формальдегидная смола - даст полимеризацию в кислой среде, т.е. пеноизол получится. Беда в том, что неизвестно какой пеноизол.
Самое простое. В смолах для фанеры - содержание формальдегида до 20 раз выше, чем в смоле для пеноизола. Кто-то из производителей цеховиков - описывал опыт заливки из такой смолы. Вытяжка и открытые ворота - только в противогазе (не в респираторе). Со смолой для пеноизола - без респиратора и обычная вытяжка.
Кто и где занимается пеноизолом, крошкой смолой в РФ.
К сожалению особо подробно не отвечу. Как уже говорил, пеноизол не самоцель, а средство. Вопрос решил - дальше особо не копал.
За уралом, своя смола, другая марка, народ хвалит. В центральной России - тоже ряд смол, в качество, достоинства - не вникал.
Производители готового материал (из тех, с кем довольно плотно общался на форумах) - Питер, там технолог из того самого Меттема, откуда и пошел пеноизол в СССР. В Иваново, ребята серьезно работают. И те и другие - занимаются крошкой и задувными машинками. В Вологде - искал, нет никого.
Проще всего для поисков - спросить на форуме для своего региона и посмотреть отзывы.
Ответы на вопросы по заливке стен
В. Если заливать, не спеша, с увеличением слоёв и уменьшением толщины слоя, межслойные трещины будут возникать пропорционально количеству слоёв?
О. Да, при этом, величина этих трещин, естественно будет уменьшаться. Увы, полностью проблему не решить. Усадка идет по всем направлениям, будут трещины и поперек слоя. При этом, вероятность сквозных трещин (через несколько слоев) сильно падает.
Ну и рост количества слоев - рост трудоемкости.
В. Если крошка, то уплотнять или нет?
О. При утеплении закрытых полостей в традиционных каркасах - уплотняют воздухом (задувка). Эффект, примерно как у снега, который постепенно забивает все щели. Крошка мягкая, деформируется, при высокой скорости - расклинивается в какой-то щелке. Рядом, клинятся более мелкие куски крошки. После уплотнения - крошка ощутимо пружинит. Полиэтилен такую "пружину" не держит. Задувают в полость закрытую гипсокартоном, поверх закрывают парозащитой и вторым (финишным) слоем ГК.
В. В калькуляторе расчёт теплопотерь на плотность пеноизола 15, а с крошкой сколько?
О. Питерские ребята замеряли для крошки из пеноизола с плотностью 7 кг/м3, забитой до такой же плотности (7 кг/м3) - те же 0,03 Вт/(м•°С)
Отдельный вопрос по воздухопроницаемости и связанными с ней конвективными теплопотерями. На мой взгляд, из-за высокой деформируемости крошки (мягкости), особого роста воздухопроницаемости не происходит, по крайней мере, при плотности уплотненной близкой к плотности исходного материала.
По "само-уплотненной" крошке - сказать пока сложно. Теплопроводность - вряд ли выше, скорее ниже, а вот конвективные потери, можно определить только косвенно, по общим потерям.
Попробую зимой сделать такие оценки на перегородках, где у меня будет крошка с естественным уплотнением.
В. Пол и потолок лучше заливать?
О. Пол в проекте - заливка. Крошка неизбежно сядет, уплотнить в таком объеме не понятно как, зазор под черновым полом - совершенно не нужен.
Во время заливки пола:
- расшивка усадочного шва.
- Налито примерно на 50 мм выше лаг, поджато настилом чернового пола.
Потолок, думаю залью в 4 слоя, то же с расшивкой швов в предыдущих слоях. Ну и хочется посмотреть на новую смолу.
Если бы не эксперименты и была крошка - однозначно бы на потолке засыпка. Очень быстро, просто. Сверху, возможно залить слой, чтоб ветром не раздувало.
В. По плите пола понятно, в два слоя.
О. В три слоя. Полость ростверка 250 мм - две заливки и полость лаг 150 мм, еще одна.
В. А потолок? Или тоже крошка? Ведь они со стеной заодно, (если коробка в коробке).
О. У меня потолок сейчас залит небольшим слоем (остатками смолы). Доступ в полости перегородок - был затянут пеноизолом во время заливки, сами перегородки - пустые.
Вчера на пробу, вынул пеноизольную "крышку" над полостью перегородки и засыпал крошкой. Метра 3 (погонных) стены.
Процесс - понравился. Берешь мешок, высыпаешь, оно в щель само проваливается, делается очень быстро.
В планах - так и оставить крошку в перегородках, она же будет работать противоусадочными швами.
Трамбовать пока не буду, хочу посмотреть на естественную усадку.
Ряд экспериментов по усадке крошки, были заложены еще осенью (в секциях гаража).
В следующей статье опишу результаты.
Без уплотнения, полуметровый кусок доски-дюймовки - проваливается в крошку на всю глубину под собственным весом.
