Является ли композитный настил водонепроницаемым?

Краткий ответ: это зависит от типа композитный настил . Не все композитные настилы одинаково водонепроницаемы, и это различие имеет огромное значение для долговечности. Коэкструдированный композитный настил, в котором защитная полимерная оболочка полностью покрывает древесно-пластиковый композитный сердечник, эффективно водонепроницаем и может противостоять водопоглощению при таких низких скоростях, как менее 0,5% по массе после длительного погружения. Стандартный настил из ДПК (древесно-пластикового композита) без закрытой оболочки, напротив, обладает высокой водостойкостью, но не полностью водонепроницаем: он впитывает значительно меньше воды, чем натуральная древесина, но все же допускает некоторое проникновение влаги, особенно через обрезанные концы и отверстия для крепежа.

Понимание разницы между «водонепроницаемостью», «водостойкостью» и «влагостойкостью» — а также то, к какой категории относится каждый тип композитного настила — имеет важное значение для правильного выбора для бассейнов, доков, балконов и других влажных помещений. В этой статье объясняются научные обоснования водостойкости композитного настила, сравниваются три основных типа продуктов и предоставляются данные, позволяющие выбрать правильный продукт для вашего применения.

Что на самом деле означает «водостойкость» для материалов для настила

В контексте наружных настилов часто используются три термина — часто взаимозаменяемые, но неправильно — для описания характеристик воды:

• Водонепроницаемый: Материал не позволяет воде проникать на его поверхность или в сердцевину при любых нормальных условиях воздействия. Вода скапливается и стекает, а не впитывается. Для настоящей гидроизоляции требуется либо непористый материал (например, ПВХ), либо полностью герметичное сплошное поверхностное покрытие, предотвращающее проникновение влаги.
• Водонепроницаемость: Материал противостоит водопоглощению значительно лучше, чем необработанные альтернативы, но не является полностью непроницаемым. Некоторое количество влаги может со временем впитаться, особенно через открытые срезы, отверстия в крепеже или царапины на поверхности. Это точное описание большинства стандартных композитных настилов из ДПК.
• Влагостойкий: Материал выдерживает воздействие влажных условий без значительной деградации, набухания или роста плесени. Это минимальный стандарт, необходимый для любого напольного настила, и ему соответствуют все типы качественных композитных настилов.

Настил из натуральной древесины, напротив, легко впитывает воду, а необработанная древесина может впитывать воду. 20–30% от собственного веса в воде во влажном состоянии это приводит к разбуханию, деформации, раскалыванию и ускоренному гниению. Даже обработанная под давлением древесина допускает значительное проникновение влаги, если защитный химический слой поврежден в результате атмосферных воздействий или резки. Преимущество композитного настила в водонепроницаемости по сравнению с древесиной является реальным и существенным — вопрос просто в том, насколько водонепроницаемы разные композитные продукты по отношению друг к другу.

Три типа композитного настила и их водостойкость

Композитный настил производится в трех основных конфигурациях, каждая из которых обеспечивает разный уровень водонепроницаемости:

Террасная доска из ДПК (древесно-пластикового композита)

Стандартный настил из ДПК изготавливается путем смешивания древесное волокно (обычно 50–60%) с термопластичным полимером (полиэтиленом, полипропиленом или ПВХ) и экструдирование смеси в профили плит. Пластиковое связующее покрывает и связывает частицы древесины, резко снижая, но не устраняя, способность плиты впитывать воду. В ходе лабораторных испытаний на погружение качественный настил из ДПК обычно поглощает 3–8% от веса в воде после 24 часов погружения по сравнению с 20–30% для необработанной древесины. Основная уязвимость стандартного ДПК заключается в обрезанных концах, где непосредственно обнажаются древесные волокна, а также в отверстиях для крепежа, где сверление или завинчивание разрушают поверхностный слой пластика.

Для большинства жилых помещений на открытом воздухе — патио, садовых террас, балконов — стандартная водонепроницаемость ДПК более чем достаточна. Однако для сред с прямым контактом с водой, таких как бассейны, доки и коммерческие порты, предпочтительны более водостойкие варианты, представленные ниже.

Композитный настил с 3D-тиснением

В композитном настиле с 3D-тиснением используется тот же основной материал ДПК, что и в стандартных досках, но трехмерная текстура поверхности создается в процессе тиснения во время производства. Это создает реалистичный вид древесины с улучшенной детализацией поверхности. Процесс тиснения слегка уплотняет поверхностный слой и может улучшить отвод воды с поверхности по сравнению с плоской поверхностью ДПК, но показатели водостойкости в основном аналогичны стандартному ДПК — значительно лучше, чем у древесины, но не полностью водонепроницаемы. Трехмерная текстура также влияет на очистку: канавки тисненого рисунка легче собирают мусор, чем гладкая поверхность, хотя сам материал остается устойчивым к пятнам.

Соэкструдированный (покрытый) композитный настил

Соэкструдированный композитный настил представляет собой самый высокий уровень защиты от воды, доступный в технологии композитного настила. В процессе производства методом совместной экструзии сердцевина ДПК одновременно оборачивается непрерывной, полностью склеенной внешней оболочкой из чистый полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен или ASA (акрилонитрилстиролакрилат) . Эта оболочка — обычно Толщина 0,5–2,0 мм — полностью герметизирует древесно-пластиковый сердечник со всех четырех сторон, создавая физический барьер, который вообще предотвращает попадание воды в древесное волокно.

Испытания на водопоглощение качественного коэкструдированного композитного настила показали скорость водопоглощения менее 0,5–1,5% после 24-часового погружения — сравнимо с твердым ПВХ и значительно ниже, чем у стандартного ДПК или натуральной древесины. Соэкструдированная оболочка также обеспечивает превосходную устойчивость к пятнам, выцветанию, плесени и царапинам на поверхности по сравнению с ДПК без крышки, что делает ее предпочтительным выбором для требовательных применений, включая окрестности бассейнов, настилы на набережной, коммерческие объекты гостеприимства и пристани для яхт .

Сравнение водопоглощения: композитный настил и другие материалы

В следующей таблице сравниваются показатели водопоглощения композитных настилов с альтернативами из натурального дерева и ПВХ на основе стандартизированных данных испытаний на погружение:

Данные подтверждают, что даже стандартный композитный настил из ДПК превосходит все альтернативные варианты древесины по водостойкости, в то время как коэкструдированный композит приближается к характеристикам твердого ПВХ - со значительным преимуществом, заключающимся в обеспечении эстетики натурального дерева, которую ПВХ не может убедительно воспроизвести.

Почему водостойкость имеет значение: реальные последствия проникновения влаги

Понимание того, почему водостойкость является важной характеристикой настила, а не просто маркетинговой характеристикой, требует изучения того, что происходит с материалами настила, когда они неоднократно впитывают влагу в течение многих лет воздействия наружного воздуха:

Набухание и нестабильность размеров

Когда древесные волокна внутри композитной плиты впитывают воду, они расширяются. Когда они высыхают, они сжимаются. Эта повторяющаяся циклическая смена влажной и сухой среды в течение сезона приводит к совокупное изменение размеров и деформация доски . Качественный композитный настил разработан для минимизации этого эффекта: плиты из ДПК обычно имеют коэффициент линейного расширения 0,3–0,8 мм на метр при изменении температуры на 10°C. в сочетании с циклическим изменением влажности по сравнению с массивной древесиной, которая может разбухать или сжиматься на несколько миллиметров на ширину доски во влажных условиях. Коэкструдированные плиты с их влагонепроницаемой оболочкой демонстрируют еще меньшее пространственное перемещение.

Плесень, грибок и рост грибков

Для роста плесени и грибка необходимы три условия: влага, органический материал и тепло. Стандартные композитные плиты ДПК содержат древесное волокно — органический материал — поэтому, если влага достигает сердцевины, теоретически возможен рост плесени, хотя и значительно менее вероятен, чем в случае с древесиной. На практике пластиковое связующее в ДПК резко снижает доступность древесного волокна как источника питательных веществ. Поверхностная плесень (рост поверх доски, а не внутри нее) является более распространенной проблемой. , особенно в затененных или постоянно влажных местах, и устраняется путем очистки поверхности, а не указывает на ухудшение качества материала. Коэкструдированные плиты, в которых деревянная сердцевина запечатана пластиковой оболочкой, по существу устраняют этот риск.

Структурная целостность с течением времени

Повторяющиеся циклы влажности постепенно разрушают древесное волокно в стандартных плитах ДПК, снижая прочность на изгиб и жесткость плиты в течение многих лет. Вот почему производители композитных настилов указывают таблицы пролетов настила с консервативными пределами пролетов — обычно Максимальное расстояние между лагами 400–500 мм. для жилых композитных настилов — это приводит к некоторому снижению конструктивных характеристик в течение срока службы продукта. Соэкструдированные плиты более стабильно сохраняют структурные характеристики, поскольку влага не может достичь сердцевины и вызвать деградацию древесного волокна.

Окрашивание органическими веществами

Впитывающая влагу поверхность также более восприимчива к появлению пятен танина от листьев, росту водорослей во влажных условиях и проникновению пролитых продуктов питания и напитков. Поверхности, которые отталкивают воду, также отталкивают большинство красителей. Коэкструдированные композитные плиты с плотной полимерной поверхностью устойчивы к пятнам к очень широкому спектру веществ, включая кофе, вино, уксус, соус, красные чернила, губную помаду, лак для ногтей и крем для обуви, поскольку эти вещества не могут проникнуть в непористый поверхностный слой и их можно вытереть перед высыханием. Немного более пористая поверхность стандартного ДПК может потребовать более быстрой очистки, чтобы предотвратить появление пятен.

Как конструкция композитного настила обеспечивает водонепроницаемость

Водостойкость композитного настила не достигается за счет обработки поверхности или покрытий, наносимых после производства — она заложена в состав материала и сам производственный процесс. В этом принципиальное отличие от древесины, где водостойкость полностью зависит от поверхностных герметиков, которые изнашиваются и требуют периодического повторного нанесения.

Состав материала в ДПК

В настиле из ДПК частицы древесного волокна тщательно покрываются и инкапсулируются матрицей термопластичного полимера во время экструзии. соотношение полимера и древесного волокна существенно влияет на водостойкость: плиты с более высоким содержанием полимера (40–50% полимера по массе) впитывают меньше воды, чем плиты с более высоким содержанием древесины. Выбор полимера также имеет значение: ДПК на основе ПЭВП, как правило, более гидрофобен, чем ДПК на основе полипропилена, в то время как ДПК на основе ПВХ обеспечивает самую высокую водостойкость среди вариантов ДПК без покрытия из-за присущей ПВХ низкой скорости передачи паров влаги.

Добавки, в том числе гидрофобные агенты, агенты совместимости и связующие агенты включены в рецептуру для улучшения связи между древесным волокном и пластиковой матрицей, уменьшения путей поглощения воды и повышения стабильности размеров при циклическом изменении влажности.

Барьер из коэкструзионной оболочки

Соэкструдированная полимерная оболочка создает непрерывный, непрерывный физический барьер между внешней средой и сердцевиной, содержащей древесину. В отличие от покрытия, нанесенного после нанесения, соэкструдированная оболочка химически связан с сердечником во время производства и не может расслаиваться, отслаиваться или изнашиваться при нормальных условиях эксплуатации. Материал корпуса выбран благодаря сочетанию атмосферостойкости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению, устойчивости к царапинам и водонепроницаемости. Оболочки из ASA (акрилонитрил-стирол-акрилата) особенно ценятся в сложных условиях, поскольку ASA сохраняет свои механические свойства и стабильность цвета при длительном воздействии ультрафиолета, не меля и не выцветая.

Полые и сплошные профили досок и управление водными ресурсами

Композитный настил Выпускается как в полых (с внутренними пустотами), так и в цельных профилях плит. С точки зрения управления водными ресурсами:

• Твердые доски не имеют внутренних полостей, в которых может скапливаться вода в случае нарушения поверхности крепежными деталями или порезами. Они тяжелее, но обеспечивают более надежный контроль влажности для применений с высоким уровнем воздействия воды.
• Полые доски они легче и требуют меньше материала, но их внутренние камеры могут задерживать воду, попадающую через обрезанные концы или отверстия для крепежа, особенно в профилях без колпачков. В коэкструдированных полых плитах герметичная внешняя оболочка предотвращает попадание воды во внутренние камеры, а правильно запечатанные торцевые крышки устраняют уязвимость обрезанных концов.

Уязвимые места: где вода может попасть в композитный настил

Даже у самого водостойкого композитного настила есть уязвимые места, куда может проникнуть влага, если не соблюдать правильные методы установки. Знание этих моментов и способы их решения необходимы для долгосрочной работы колоды:

Единственным наиболее важным методом установки для максимизации водонепроницаемости является запечатывание всех срезанных концов сразу после обрезки. Для этой цели производители обычно поставляют торцевой герметик соответствующего цвета или защелкивающиеся торцевые заглушки. Пренебрежение торцевым уплотнением является наиболее распространенной причиной преждевременных проблем с производительностью, связанных с влажностью, в хорошо установленных композитных настилах.

Композитный настил в помещениях с высокой влажностью: вокруг бассейнов, причалов и влажных помещений.

Водостойкость композитного настила делает его популярным выбором для самых требовательных применений во влажной среде. Вот как разные составные типы работают в каждом контексте:

Бассейн Окружает

Вокруг бассейна происходят постоянные циклы намокания и высыхания, брызги хлорированной воды и интенсивное движение людей из-за мокрых ног. Для настила бассейна, настоятельно рекомендуется использовать коэкструдированный композитный настил. . Герметичная поверхность устойчива к хлору и химическому поглощению из бассейна, быстро сохнет и не становится скользкой, как у некоторых материалов, склонных к образованию водорослей. Ищите композитные доски с матовая или рифленая текстура поверхности для обеспечения сопротивления скольжению во влажном состоянии — композиты с гладкой поверхностью могут стать скользкими во влажном состоянии, что является серьезной проблемой безопасности в бассейнах. Противоскользящая поверхность не менее R11 (сопротивление скольжению на мокрой дороге) по DIN 51130 рекомендуются для периметра бассейна.

Морские доки и променады

При использовании в доках и на набережной настил подвергается воздействию соленых брызг, стоячей воды, брызг волн, а в приливных зонах – периодическому погружению. Коэкструдированный композитный настил хорошо работает в этих условиях, поскольку его полимерная оболочка устойчива к поглощению как пресной, так и соленой воды. В отличие от древесины, которая быстро разлагается в морской среде из-за гниения, деятельности морских буров и многократного намокания, композитный настил в морской среде требует без консервирующей обработки, ежегодной смазки и замены сгнивших досок. . Подрамник, поддерживающий композитный настил в морских целях, должен быть изготовлен из алюминия или стали, оцинкованной горячим способом, поскольку деревянные подрамники остаются уязвимыми, даже если в качестве поверхности палубы используется композитный настил.

Балконы и террасы на крыше

Балконы и террасы на крыше представляют собой особую проблему: вода должна стекать с поверхности настила и от конструкции здания внизу. Водонепроницаемость композитного настила означает, что вода, попадающая на поверхность палубы, стекает, а не впитывается , что снижает нагрузку на водонепроницаемую мембрану под настилом. Правильная установка требует соблюдения зазора между досками ( обычно 5–8 мм ), чтобы обеспечить дренаж воды, а настил следует устанавливать с небольшим наклоном к точкам слива. Композитный настил не требует сложных циклов герметизации поверхности и повторной обработки, которые требуются для деревянного настила балкона, что значительно снижает долгосрочные затраты на техническое обслуживание для управляющих зданием.

Коммерческие рестораны, площади и порты

Коммерческое применение подвергает настил интенсивному пешеходному движению, частой очистке струями воды и разливу продуктов питания, напитков и чистящих химикатов. Устойчивая к загрязнениям и водоотталкивающая поверхность коэкструдированного композитного настила выдерживает мытье под давлением без разрушения поверхности — это ключевое преимущество перед древесиной, которая может быть повреждена при очистке под высоким давлением. отсутствие риска осколков также имеет коммерческое значение: композитный настил не создает опасности раскалывания поверхности, которую представляет состаренный деревянный настил, что снижает ответственность в общественных и гостиничных помещениях.

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению и стабильность цвета во влажных и солнечных условиях

Водостойкость и устойчивость к УФ-излучению тесно связаны с эксплуатационными характеристиками настила на открытом воздухе, поскольку среды с высоким уровнем воздействия воды (бассейны, побережья, тропический климат) также имеют тенденцию иметь высокую интенсивность УФ-излучения. Характеристики композитного настила под воздействием ультрафиолета и влаги являются важнейшим показателем долгосрочного качества.

Качественный композитный настил включает в себя УФ-стабилизаторы — обычно HALS (светостабилизаторы на основе затрудненных аминов) и поглотители УФ-излучения. - по всей плите или, в коэкструдированных плитах, сосредоточены во внешней оболочке, где происходит воздействие УФ-излучения. Эти стабилизаторы предотвращают фотодеградацию, вызывающую выцветание, меление и охрупчивание нестабилизированных полимеров. Ускоренные испытания на погодные условия ASTM G154 (УФ-воздействие) и ASTM D6662 (стандарт композитного настила) используются для проверки сохранения цвета после нескольких лет воздействия на открытом воздухе.

Цвет высококачественного композитного настила либо интегрирован по всему сечению платы (сквозной цвет) или, в коэкструдированных плитах, встроенных во внешнюю оболочку. Полотна со сквозной окраской демонстрируют минимальное видимое выцветание, даже если поверхность поцарапана, поскольку цвет остается постоянным на всей глубине. Платы с окрашенной поверхностью могут иметь немного более светлые тона в местах царапин, поэтому устойчивость к царапинам является важным второстепенным фактором при оценке стабильности цвета в приложениях с высокой интенсивностью движения.

Следует ожидать, что композитный настил будет немного светлеть по сравнению с первым. 8–16 недель воздействия наружного воздуха по мере выветривания поверхностного масла — это нормально, и затем цвет стабилизируется. Продукты, не содержащие формальдегида и не использующие химические клеи при производстве, соответствуют Стандарты выбросов E0 , после установки не вызывают постоянных проблем с выделением газов.

Требования к техническому обслуживанию: как водонепроницаемость снижает затраты на обслуживание

Одним из наиболее практически значимых преимуществ водостойкости композитного настила является резкое снижение требований к техническому обслуживанию по сравнению с древесиной. В следующей таблице показаны различия в обслуживании:

Экономия на обслуживании в течение Срок службы колоды 25 лет может быть существенным. Деревянный настил, требующий ежегодной смазки по цене 3–5 долларов за квадратный метр за одно применение, приводит к накоплению затрат на техническое обслуживание в размере 75–125 долларов за квадратный метр в течение 25 лет, что часто превышает первоначальную стоимость установки. Основным требованием к техническому обслуживанию композитного настила является периодическая очистка водой с мылом, что делает его реальную стоимость срока службы значительно ниже, чем можно было бы предположить, учитывая более высокую первоначальную цену.

Выбор подходящего композитного настила для вашего уровня воздействия воды

Соответствие композитный настил Указание фактического воздействия воды в приложении позволяет избежать как недоопределения (что приводит к преждевременным проблемам с производительностью), так и чрезмерного уточнения (плата за ненужные уровни производительности). Используйте следующее руководство:

Экологические сертификаты: переработанные материалы и устойчивое развитие

Водостойкость композитного настила также напрямую влияет на его экологические характеристики. Материал, не впитывающий воду, не гниет, не нуждается в химической консервации для сохранения эксплуатационных характеристик и не требует замены с частотой необработанной древесины. Это переводится как:

• Изготовлено из переработанных материалов: В качественном композитном настиле используется переработанное древесное волокно (опилки, стружка, сельскохозяйственные отходы) и переработанные термопластичные полимеры (ПЭВП, использованный после потребления из бутылок и упаковки). Использование переработанного сырья снижает спрос на производство первичной древесины и пластика, снижая углеродный след продукта.
• Никаких химических консервантов: В отличие от обработанной под давлением древесины, которая содержит консерванты на основе меди, которые могут проникать в почву и воду возле палуб, композитный настил не требует химической консервационной обработки и не представляет риска химического выщелачивания для окружающей среды, что важно для настилов возле водоемов, садов и детских игровых площадок.
• Стандарт выбросов формальдегида E0: Композитный настил, соответствующий стандарту выбросов E0, не содержит измеримых выделений формальдегида, что делает его безопасным для закрытых открытых пространств, таких как крытые террасы, беседки и переходные зоны внутри и снаружи.
• Длительный срок службы снижает расход материала: Композитная дека с Срок службы 25–30 лет. с минимальным обслуживанием заменяет 2–3 цикла настила древесины более низкого качества за один и тот же период, каждый из которых требует вырубки, обработки, химической обработки, установки и утилизации. Общее потребление ресурсов в течение всего срока службы колоды значительно превышает композитный.