ДСТУ на полімерні ізоляційні матеріали та особливості технологій з їх використанням під час монтажу вікон та дверей

Бурхливе зростання за останні роки домобудівництва: приватного, малоповерхового котеджного, адміністративно-громадського, промислового, багатоквартирних житлових будинків, у тому числі будівництво мансардних поверхів житлового призначення призвело до різкого збільшення на ринку України широкої номенклатури різноманітних за призначенням будівельних полімерних ізоляційних матеріалів для цілей теплоізоляції, ущільнення та герметизації.

Цьому також сприяв прогресивний досвід зарубіжних компаній, що увійшли у 90-х роках ХХ ст. на вітчизняний ринок нових віконних та дверних технологій з використанням високоефективних технологій монтажу та ізоляції прорізів між стінами та блоками на базі пінополіуретанів монтажних (монтажних пін) та однокомпонентних герметизуючих матеріалів.

Тому розробка та впровадження нормативної документації, яка б встановлювала єдині вимоги до номенклатури показників якості, термінологічних понять, методів контролювання на полімерні ізоляційні матеріали, є досить актуальною.

За результатами наукових досліджень випробувань фізико-технічних характеристик, спеціальних технічних характеристик, споживчих властивостей широкого кола полімерної продукції упродовж 4–5 років, а також відпрацювань методологій та технічних рішень під замовлення конкретного споживача НДІБВ розроблено комплект національних стандартів на монтажні піни та герметизуючі матеріали, які, згідно з наказом Мінрегіонбуду України № 114 від 30.07 2007 р., набувають чинності з 1 лютого 2008 р.:
- ДСТУ Б В.2.7-132:2007 "Пінополіуретани монтажні (монтажні піни). Номенклатура показників";
- ДСТУ Б А.1.1-76:2007 "Пінополіуретани монтажні (монтажні піни). Терміни та визначення понять";
- ДСТУ Б В.2.7-134:2007 "Пінополіуретани монтажні (монтажні піни). Методи випробування";
- ДСТУ Б В.2.7-133:2007 "Матеріали герметизуючі полімерні отвердіваючі однокомпонентні. Методи випробування".

До особливостей фізико-хімічних властивостей пінополіуретанів монтажних належать:
– початкова складність рецептури піномаси;
– хімічна реакція отвердіння, яка проходить за рахунок вологи, що є у повітрі та у матеріалі, на поверхню якого наносять монтажну піну. Тобто реакція проходить на межі контакту поверхні монтажної піни із зовнішнім середовищем;
– під час використання в монтажних пінах одночасно за короткий проміжок часу (від 60 до 100 хв) проходять складні хімічні, фізико-механічні, фізичні процеси: матеріал збільшується в об'ємі у 1,8–3 рази, переходить із рідинної маси у проміжну стадію гелеутворення, і завершальна стадія – утворення пінопласту закритої коміркової структури.

Або схематично:
{полімеризація + газовиділення + структурування};
{піномаса гель пінопласт закритої коміркової структури}.

Як правило, процес структурування проходить декілька наступних стадій: поява газових пухирців, їх зростання і стабілізація, по мірі протікання процесу полімеризації – отвердіння монтажних пін. У залежності від конкретної марки монтажних пін спостерігаються різні за часом три періоди структурування матеріалів, які умовно названі: період сильного підйому, період поміркованого підйому, період повільного підйому.

У нових ДСТУ два перших періоди структурування знайшли своє відображення в показнику, який має назву "час інтенсивного підйому монтажних пін".

Період сильного підйому (складає від 7 до 10% ) – це період, що лімітує структуру пінопласту за розмірами комірок, їх рівномірністю та цілісністю.

Останній період – це період структурування полімеру. Визначає проміжок часу, після якого можна проводити механічне оброблення пінопласту.

Готовність до механічного оброблення для різних марок монтажних пін у кожної своя, наприклад, це може бути 24 або 36, або 48 год.

Слід зазначити, що оптимальними умовами застосування монтажних пін відносно параметрів навколишнього повітря є такі значення вологи та температури, за яких утворюється пінопласт з максимально рівномірною структурою в перерізі, з найменшими значеннями густини, з відсутністю дефектів у структурі матеріалу.

Побудовані графічні залежності, що характеризують динаміку впливу параметрів оточуючого повітря на об'ємний вихід монтажних пін, свідчать про їх індивідуальність і дають можливість встановити оптимальні режими застосування для кожної марки монтажної піни.

Для окремих марок ця оптимальна ділянка становить досить широкий інтервал вологи повітря – від 50 до 90%, але це стосується тільки невеликої кількості марок монтажних пін. Для решти більшої кількості досліджених матеріалів цей інтервал має вужчу ділянку: для одних – від 60 до 70%, для інших може становити від 70 до 85%; існують також інші інтервали.

Для практичного використання монтажних пін суттєвими є декілька характеристик, які саме визначають використання тієї або іншої марки монтажної піни для ізоляції прорізів вікон та дверей у стінах будинків.

До таких суттєвих характеристик належать:
- незалежність структурування пінопласту від значень вологи повітря та матеріалу поверхні, на яку наносять монтажну піну;
- високі споживчі властивості – відповідність об'ємного виходу матеріалу зазначеному на корпусі споживчого балону, безперервність струменя піномаси, утримування на поверхнях за будь-яких нахилів порожнин;
- рівномірність структури пінопласту, відсутність раковин, тріщин, просідань, ефекту "вторинної полімеризації".

Звичайно, усі ці особливості технічних характеристик монтажних пін регламентовані відповідними показниками, згідно з новими розробленими ДСТУ.

Наводимо окремі пояснення щодо нових ДСТУ.

Нові показники, яким не має аналогів серед інших ізоляційних полімерних матеріалів:
- час гелеутворення;
- час інтенсивного підйому;
- коефіцієнт підйому;
- структура матеріалу в перерізі;
- готовність до механічного оброблення;
- утримання в порожнині при нагнітанні;
- якість струменя піномаси;
- якість нагнітання монтажної піни в порожнину;
- об'ємний вихід із споживчої упаковки – є характерними тільки для монтажних пін, на відміну від інших ізоляційних матеріалів, що зумовлено технологічними, фізико-механічними, фізико-хімічними і споживчими особливостями монтажних пін.

На підставі узагальнення результатів всебічних досліджень та випробувань полімерних ізоляційних матеріалів, а також врахування основних положень та вимог, раніше розроблених НДІБВ керівництв для окремих марок матеріалів: "Інструкція щодо застосування монтажної піни SOUDAL для ізоляції віконних блоків під час їх монтажу в прорізи будівельних огороджувальних конструкцій" та "Інструкція щодо застосування монтажної піни SOUDAFOAM FR, герметиків FIRE SILICONE B1 FR і FIRECRYL FR для ізоляції будівельних конструкцій", а також інших керівних та нормативних документів Інститут спочатку розробив "Рекомендації щодо монтажу та ізоляції віконних та дверних блоків з використанням монтажних пін".

Згідно з рішенням Мінрегіонбуду України, в травні 2007 року Інститут приступив до розроблення нового ДСТУ-Н "Настанова. Улаштування та ізоляція вікон та дверей в стінах будинків".

ДСТУ-Н розробляється з урахуванням міжнародних та європейських правил і процедур стандартизації. Завершення робіт передбачається у 2008 році.

ВИСНОВКИ:
1. Виконання сучасних вимог з теплозахисту та звукоізоляції віконних та дверних блоків визначається якістю виконання монтажно-ізоляційних робіт.

2. Активно проходить напрацювання щодо створення належної нормативної бази, яка стосується ізоляційних полімерних матеріалів та норм і правил виконання робіт з улаштування віконних та дверних блоків. Наявні нормативні документи потребують перегляду і розроблення національних стандартів, уніфікованих або модифікованих до європейських та міжнародних норм.

3. За останні роки у зв'язку з підвищенням вимог до енергозбереження, а також з різким розвитком сучасних віконних та дверних технологій, які відрізняться високим рівнем дизайну конструкцій, збільшенням їх функціональних можливостей, підвищенням вибагливості споживача, питанням, що стосуються проектування, монтажу та ізоляції блоків, приділяють все більше уваги як наукові організації, так і безпосередньо будівельники-монтажники.

4. У рекомендаціях та інструкціях, що розробляють для сучасних систем вікон та дверей, надають приклади оптимального розміщення блоків у різних стінових конструкціях, виходячи з досягнення найкращого температурного режиму експлуатації блоків.

5. Однак незважаючи на прогресивність технічних рішень, що досягнуті під час розроблення проектних рішень і подальших рекомендацій з монтажу, майже не значиться специфіка ізоляції блоків з використанням монтажних пін, що, можливо, пояснюється відсутністю даних наукових досліджень цих матеріалів.

Л.Г. Кучма, НДІБВ,
зав. сектором будівельних полімерів
та нових технологій їх застосування