Характеристика пеностенкла

Пеностекло: характеристики, применение, достоинства и недостатки утеплителя

Тот, кто следит за достижениями строительной науки, никогда не прогадает. Именно здесь кроется мощный ресурс для снижения стоимости, повышения энергосбережения, качества и скорости возведения жилья. Наглядный пример – пеностекло.

Этот интересный материал с большим потенциалом можно лишь условно назвать новинкой на строительном рынке. Его изобрели в 30-е годы прошлого века в СССР, а практическое применение придумали позже – в 1946 году в Канаде. В массовое строительство пеностекло пошло лишь через полвека, когда были снижены затраты на его производство и досконально отработана технология.

Что такое пеностекло?

Сочетание в одном материале двух разных веществ всегда дает интересный результат. Так произошло и с пеностеклом. Классическое силикатное стекло, которое стоит в наших окнах – прозрачный, очень твердый и хрупкий материал. Пена – невесомая, «эфемерная субстанция». Ее основа — газ, пузырьки которого держатся вместе за счет тончайших прослоек жидкости силой поверхностного натяжения.

В итоге материал получает уникальные свойства:

• Легкость;
• Прочность;
• Химическую инертность;
• Водонепроницаемость;
• Термостойкость и негорючесть.

Некоторые из перечисленных свойств материал наследует у силикатного стекла, а часть получает от микрокапсул газа. Прозрачность пеностекло теряет, но зато приобретает отличные теплоизоляционные и акустические характеристики.

Ячеистое стекло: особенности изделия

Немного истории

Изобрёл пеностекло заслуженный деятель техники и науки Исаак Ильич Китайгородский. Профессор специализировался на технологии производства стекла, поскольку считал его материалом будущего. Изобретение профессора усовершенствовали специалисты США в 40-х годах. Изначально пеностекло применялось в роли плавающего материала. Но скоро выяснилось, что оно демонстрирует прекрасные тепло- и звукоизоляционные свойства, запросто склеивается, легко обрабатывается. Поэтому было решено использовать его в строительстве.

Таким образом, в Канаде появилось здание, созданное из бетонных плит со слоем, выполненным из ячеистого стекла. Произошло сие событие в далёком 1946 году. Эксперимент был весьма удачен. Материал получил заслуженное признание. Но, к великому сожалению изобретателя, в Советских странах он не обрёл популярности, поскольку себестоимость была высока, а технология производства – не отработана. Его изготавливали в СССР, однако качество продукции оставляло желать лучшего, что привело к закрытию заводов.

Но в настоящее время изготовление данного продукта идёт полным ходом!

Понятие

Пеностекло – теплоизоляционный материал, который изготавливается из силикатного стекла и сырья, способствующего образованию газа. Утеплитель часто называют вспененным или ячеистым стеклом, поскольку он отличается сотообразной структурой. За счёт чего может похвастаться уникальнейшими свойствами.

Производство

Теплоизоляционное сырьё – пеностекло изготавливается с применением порошковой технологии. Процесс довольно прост, но трудоёмок. Он состоит из следующих этапов:

• измельчается битое силикатное стекло;
• крошка тщательно перемешивается с веществами, образовывающими газ;
• шихта (однородная масса) кладётся на конвейерную ленту или в формы и отправляется в печь;
• стекло размягчается, превращаясь в жидкую, но вязкую смесь;
• под воздействием газов кашица вспенивается;
• смесь медленно остывает;
• из продукта формируются блоки, плиты (листы) или гранулы;
• изделие обрабатывается согласно требованиям;
• плиты, гранулы или блоки из пеностекла упаковываются.

Можно сказать, что обыкновенное стекло, которое применяется в быту, и ячеистое изделие – близнецы, так как идентичны по составу, единственное отличие – поры, наполненные газом, у вспененного продукта.

Для изготовления блоков, гранул или плит применяются исключительно высококачественные материалы и инновационное оборудование. Кроме того, продукция проходит контроль, который осуществляется экспертами согласно европейским нормам качества.

На сегодняшний день имеется два вида пеностекла – гранулированное и блочное.

Кроме того, существует три вида гранулированного утеплителя:

А также имеется три вида блочного утеплителя:

• плиты (листовое пеностекло);
• блоки;
• скорлупы (фасонное пеностекло).

Если сравнить теплотехнические свойства гранулированного и блочного стекла, разумеется, гравий, щебень и песок проигрывают плитам, скорлупе и блокам. Но, тем не менее, гранулированный утеплитель пользуется большей популярностью из-за сравнительно низкой цены.

Пеностекло – виды и разнообразие

Современная промышленность предлагает к использованию два типа теплоизоляционного материала – блочное и гранулированное.

В свою очередь гранулированной утеплитель можно разбить на три подгруппы:

• гравийная пеностекольная смесь;
• щебеночная пеностекольная смесь ;
• песчаная пеностекольная смесь.

Блочной утеплитель не исключение и имеет свое разделение на три основные формы:

• плита — лист из пеностекла;
• блок — имеет большое разнообразие размеров;
• скорлупа — определенная форма пеностекла.

Сравнивая теплоизоляционные характеристики гранулированного и блочного пеностекла, стоит отметить, что пеностекольный гравий, щебень и песок показывают качественные свойства ниже, относительно плит, скорлупе или блокам. Однако гранулированный утеплитель имеет низкую стоимость, в следствии чего завоевал большую популярность.

Пеностекло – характеристики

Итак мы выяснили, что пеностекло изготавливают в форме блока, плиты, гранулированным и щебенчатым. Теперь рассмотрим его свойства:

• Пеностекло обладает не большой плотностью — 110 — 200 кг/м. куб.
• Поглощение влаги пеностеклом (впитываемость) — 0,2 – 0,5 % от объёма, при ф=97%.
• Теплопроводные характеристики — 0,04 – 0,08 Вт/(м·К) (при +10°С).
• Паро- проницаемость материала — 0 – 0,005 мг/(м.ч. Па).
• Предел прочности на сжатие — 0,7-4 МПа.
• Предел прочности на изгиб — 0,4-0,6 МПа.
• Начальная температура при которой наблюдается деформационные изменения — 450°С.
• Шумопоглощающие свойства: до 56 Дб.
• Эффективное использование пеностекла лежит в интервале от −260°С до +500°С.
• Реально эффективное использование пеностекла исключая разрушительные процессы с дальнейшей потерей эксплуатационных характеристик лежит в диапазоне −260°С до +230°С

Немного истории

Считается что инновационный продукт впервые был получен в 1930-х годах советским академиком Исааком Ильичём Китайгородским. В сороковых годах 19 столетия архитектурные стеклянные блоки окозались в зоне поддержки двух известных компаний США – Pittsburgh Plate Glass Company и Corning Glass Works.

Со времен основании компании, ее единственной целью было производство и продажа изделий из пеностеклянных блоков на промышленный и строительный рынок. В 1947 году изоляция FOAMGLAS ® была впервые изготовлена ​​для промышленного использования.

Высокая себестоимость продукта не позволяла в предвоенные годы в полной мере освоить в СССР промышленное производство. Пеностекло начали производить также 1947 году. Сразу несколько заводов принялось за изготовление.

Однако качество выпускаемого материала еще долго не было способно конкурировать с европейским или американским продуктом. С приходом технологической революции положение удалось выправить в современной России.

Пеностекло утеплитель преимущества

Основные преимущества пеностекло получило в “наследство” от своего первоисточника, коим является силикатное стекло. Присутствие газовых микроскопических капсул помогло раскрыться достоинствам в полной мере.

Главные плюсы теплоизоляционного материала:

• Устойчивые теплоизоляционные свойства. Многофункциональный стройматериал применяется в утеплении фундаментов, в кровельных конструкциях, для защиты стен и в изоляции труб. В помещениях где существуют высокие температурные режимы эксплуатации, использование пеностекла часто становится единственно возможным, так как утеплитель не теряет свои термические свойства.

• Долгий срок службы. Производители пеностекла утверждают, что изоляционный материал прослужит не менее ста лет не теряя теплозащитные свойства. На практике проверить подобные утверждения пока не удается, так как материал слишком “молодой” и не участвовал в эксплуатации столь долгий срок. Однако, м оделирование перепадов температур в лабораторных условиях и анализ полученных данных говорят о правдоподобности громких заявлений.

• Стабильность размеров. Рабочие диапазоны эксплуатации пеностекла лежат в пределах от -230 до +600 °C. Исследования указывают на то, что пеностекло не деформируется со временем, а в конструкциях где эксплуатируется утеплитель отсутствует усадка.

• Отличные звукоизоляционные и шумопоглощающие характеристики. Измерения установили, что 10-ти сантиметровая стена из блоков пеностекла способна изолировать помещение от громкости шума величиной до 56 дБ. На практике это означает полную тишину в комнате, даже если за окном рокочет заведенный грузовик.

• Устойчивость к огню и гниению. Поджечь материал в основе которого стекло под силу разве, что волшебнику. Отсутствие к возгоранию — основное преимущества эксплуатации теплозащитного материала в зданиях с повышенными требованиями о огнестойкости. Высокая температура приводит к плавлению изоляции, пеностекло течет не поддерживая огня. Так как, плавление не сопровождается выделением вредных летучих соединений, материал может быть допущен к использованию в общественных зданиях.

• Простой монтаж. Раскрой блока и плиты пеностекла в нужный размер осуществляется обычной ножовкой. Монтажные работы схожи с укладкой пенобетона. Легкий вес материала позволяет проводить работы в одиночку, не прибегая к сторонней помощи. Удельная плотность составляет около 160 кг. на куб утеплителя.

Экологическая безопасность.

Утеплитель не гниет так как имеет неорганическую основу. Материал представляет нежизнеспособную среду для микроорганизмов, в нем нет благоприятной основы для сосредоточения паразитам. Пеностекло не выделяет вредные вещества, так как в его производстве не используются клюющие фенольные смолы. Теплоизоляционный материал можно применять в общественных сооружениях, детских учреждениях и больничных комплексах.

Самый лучший теплоизолятор

Изоляцию из пеностекла можно использовать повторно: как термальный заполнитель после дробления и измельчения. Экологически разумная переработка подразумевает повторное пользование. По мнению многих профессионалов, пеностекло заслуженно завоевало звание – самого лучшего утеплителя в природе:

Пеностекло утеплитель недостатки

Преимуществ у стройматериала гораздо больше чем недостатков, однако о них стоит упомянуть. Основываясь на понимании всех плюсах и минусах, гораздо проще сделать безошибочный выбор.

1. Высокая цена. Из всех известных современных, промышленных теплоизоляционных материалов пеностекло завоевало славу самого дорогого утеплителя. Оправданием высокой стоимости пеностекла выступает энергозатратный процесс производства. Вспенить раскаленное стекло — технологически сложная процедура, требующая большого количества энергии и задействования дорогостоящих станков.

2. Малая характеристика ударной прочности. С одной стороны, пеностекло обладает превосходными характеристиками жесткости и и может похвастаться отличной прочностью на сжатие. Обратной стороной медали, является факт того, что пеностекло при ударе трескается демонстрируя хрупкую составляющую. Потрескавшиеся листы и блоки не должны участвовать утеплительных мероприятиях, так как их теплоизоляционные свойства значительно снижаются.

3. Плохая паро- проницаемость. Устойчивость к влаге может быть выгодно использовано в сооружении фундаментов, но в утеплении стен жилых помещений, отсутствие паро-проницаемости, расценивается как недостаток. Да, пеностекло не разрушится под воздействием плесени и грибков, но стена, которую призван утеплить материал будет накапливать поры влаги, что к конечном итоге негативно скажется на здоровье жильцов.

Изоляция труб материалом из пеностекла

Типичное применение пеностекла — изоляция труб. Обычно это 5 сантиметровая толщина материала с алюминиевым слоем фольги. Используется для горячего или холодного применения в диапазоне от – 230 °C до + 500 °C.

Недостатки: очень дорогой материал, трудоемкие работы. Нельзя использовать на трубах, подверженных вибрации, которые превратят пеностекло в пыль.

Что такое пеностекло Foamglas?

Foamglas – это изоляционный материал из ячеистого стекла, который непроницаем для влаги, инертен, устойчив к насекомым и паразитам, сильным и достаточно хорошо изолирующим. Foamglas может использоваться для изоляции крыш, стен и в качестве подкладок, в том числе под плитами. Высокая прочность на сжатие делает его особенно подходящим для крышных террас, зеленых крыш и парковочных площадок..

Использование Foamglas в качестве внешней изоляции фундамента.

По сравнению с композиционными теплоизоляционными материалами, пеностекло Foamglas – это 100% стекло, изготовленное в основном из песка, известняка и кальцинированной соды. Ингредиенты расплавляются в расплавленное стекло, которое охлаждается и измельчается в мелкий порошок. Порошкообразное стекло выливают в формы и нагревают (ниже температуры плавления) процесс«спекания» заставляет частицы плотно прилипать друг к другу.

Затем добавляется небольшое количество тонко измельченной углеродной сажи и материал нагревается точно также, как в процессе приготовления «целлюлозы». Здесь углерод реагирует с кислородом, создавая углекислый газ, который создает изоляционные пузырьки в Foamglas. В полученном материале CO2 составляет более 99% газа в сотах продукта.

Если вы поцарапаете кусок Foamglas (ваш ноготь может легко надрезать его), вы обнаружите легкий запах гнилого яйца из сероводорода. Сульфат железа используется в процессе производства, и в процессе образуется небольшое количество сероводорода. Вы не придется дышать большим количеством сероводорода, так как он плотно заперт в клеточном стекле – на самом деле, даже через 30 лет в месте “свежей” царапины Foamglas производит тот же запах. Это и есть доказательство того, что камеры пеностекла абсолютно герметичны.

Пеностекло Foamglas

Пеностекло Foamglas не содержит вспенивающих агентов, которые истощают озон или способствуют глобальному потеплению. Для повышения огнестойкости не существует антипиренов или других добавок. 100% неорганический материал Foamglas является инертным и огнестойким.

Пеностекло устанавливается для изоляции под бетонной плитой

Продукт имеет достаточную прочность на сжатие для использования под любой бетонной плитой – применение, в котором в настоящее время преобладает экструдированный полистирол (XPS). Пеностекло лучше, чем XPS, потому что, помимо отсутствия химикатов, Foamglas полностью непроницаем для влаги (воды и пара), не поддерживает рост плесени, блокирует радон и не держит внутри термитов и грызунов.

Энергоэффективный дом

Пеностекло — «золотой» вечный утеплитель

Искал материал по льняному утеплителю, и наткнулся на пеностекло. Честно говоря, впервые услышал о материале и на неделю погрузился в изучение этого необычного (необычно дорогого) утеплителя. Делюсь результатами исследования.

Пеностекло — неорганический, экологически безопасный высокопрочный и легкий утеплитель, внешне напоминающий пемзу. Химический состав пеностекла идентичен бытовому стеклу на основе оксидов кремния, калия, натрия, алюминия, магния, кальция.

Пеностекло было представлено в 1932 году на Всесоюзной конференции по инновациям в строительстве. Представил материал легендарный физик-кристаллограф А.И. Китайгородский. К концу тридцатых патенты на производство пеностекла уже были у французов, англичан, чехов, немцев и американцев. Война затормозила исследования в этой области и первые заводы появились в Союзе только в семидесятые. Тем не менее, объемы производства превышали 100 000 м3 в год и продукт пользовался спросом.

Производство вспененного стекла чрезвычайно энергозатратно и сложно в контроле техпараметров, поэтому стало нерентабельно в конце 80-х — из четырех заводов остался только Гомельстекло (судя по всему, закрывший линию совсем недавно). Но за последние 5 лет в России и Украине таки наладился выпуск разнообразного пеностекла по ценам, конкурентным европейским. С историей материала в двух словах разобрались, идем дальше.

Производитель

Стоимость пеностекла кусается. Цены, конечно, варьируются, поскольку зависят от многих факторов, однако в среднем купить блоки можно, выложив 120–400$ за кубометр. Приобрести плиты и скорлупу можно, заплатив 110–350$, а обзавестись гранулированным вариантом можно, потратив 35–100$ за кубометр.

Что можно сказать? Утепление пеностеклом – это очень сомнительная и затратная затея, поскольку материал имеет массу серьезных недостатков, а, кроме того, невероятно дорогой. Но, как говорится, хозяин барин. Может, и не зря его называют сырьём будущего. Приобретать или не приобретать? Вот в чём вопрос! Выбор за Вами, уважаемые читатели.

Тепла и уюта Вашему дому, дорогие друзья! До встречи на других страницах блога!

Цитата мудрости: Чтение — вот лучшее учение (А. С. Пушкин).

Пеностекло утеплитель с хорошими характеристиками

Пеностекло представляет собой пористый стеклянный пеноматериал. Перечисляя основные преимущества как строительного материала следует отметить легкий вес, высокую прочность, термальные, акустические и изолирующие свойства.

Пеностекло сделано путем нагрева смеси раздробленного стекла и газообразователя (химического пенообразующего вещества — в качестве которого выступает углерод, известняк, антрацит и даже мрамор).

Около точки плавления стекла – 1000°С, газообразователь выпускает газ, пенясь и оказывая влияние на силикатное стекло. После охлаждения вспененная стекломасса затвердевает, превращаясь в твердый материал с газонаполненными закрытыми порами, содержащими большую часть ее объема.

Пеностекло обеспечивает отличную изоляцию (лямбда/значение K = 0.08 – примерно 20% — тепловые характеристики, лучше, чем легкий керамзит). Поэтому для одинаковых тепловых характеристик требуется меньшая толщина слоя изоляции.

Изоляция из пеностекла используется во всем мире как защита в коммерческих строительных оболочках и в важнейших промышленных процессах, включая трубопроводы для добычи нефти и газа, а также в качестве фундаментов для резервуаров хранения жидкого природного газа.

В дополнение к своим энергосберегающим характеристикам, пеностекло обладает исключительной прочностью, водонепроницаемостью и не горит.

Ориентировочные цены

Блочное и плитное пеностекло используется в качестве жесткого гидроизолирующего утеплителя. Оболочки из ячеистого стекла применяют для утепления трубопроводов. Гранулы идут на теплоизолирующую засыпку, а также используются в качестве наполнителя штукатурных растворов и легких бетонов.

Самый распространенный размер плит из ячеистого стекла — 600х450 мм. Их толщина находится в диапазоне от 3 до 12 см (шаг 1 см).

Блочный и фасонный материал имеет самую высокую стоимость. В зависимости от производителя его можно купить по цене от 9 000 до 16 000 за 1 м3.

Дешевле всего крошка (фракция 0-7 мм) и щебень (8-20 мм) из вспененного стекла, поскольку они относятся к категории технологических отходов. Их можно приобрести по цене от 5 000 руб./м3.

Пеностекло — характеристики и область применения данного теплоизоляционного материала

Пеностекло – современный теплоизоляционный материал, получаемый путем обработки силикатного стекла и газообразователя (обычно каменный уголь, антрацит, кокс, сажа) при высоких температурах, около 1000 ○ С.

Процесс вспенивания сопровождается увеличением объема стекла в 14…15 раз, по сравнению с исходным. В Европейских странах материалы из пеностекла давно является признанным и одними из самых эффективных теплозащитных строительных материалов.

Теплоизоляционный материал — пеностекло: характеристики и область применения

Теплоизоляционные свойства пеностекла обуславливается наличием в его структуре огромного количества закрытых пузырьков, наполненных воздухом или углекислым газом. Материалы из пеностекла состоят лишь со стекла и газа (воздух, углекислый газ) и их химический состав идентичен составу обычного стекла, используемого нами в быту:

• оксид кремния;
• оксид кальция;
• оксид магния;
• оксид калия;
• оксид натрия;
• оксид алюминия.

Структура пеностекла имеет вид сот (фото 1), что и обеспечивает относительно высокую прочность материала с учетом маленьких размеров пузырьков и толщины их стенок (средний диаметр пузырьков – 2000 мкм, а толщина стенок пузырьков – 20…100 мкм).

Пеностекло, как теплоизоляционный материал разработан уже давно и индустриально производится начиная с 50-х…60-х годов прошлого века. Первоначально из-за высокой стоимости этот материал не получил широкого распространения. Только после усовершенствования технологии производства, снизившаяся себестоимость пеностекла дала ему «второе дыхание», хотя и сейчас его стоимость тоже не дешева. Пеностекло обладает высокими физико-химическими свойствами, которые обуславливают постоянный растущий спрос.

Приведем основные характеристики пеностекла

• теплопроводность пеностекла – 0,045…0,060 Вт/м∙К;
• плотность материала – 120…140 кг/м 3 (относительно легкий теплоизоляционный материал);
• материал воздухонепроницаем;
• водопоглощение – не более 2,5…5% или поверхностное поглощение – не более 0,5 кг/м 2 ;
• водонерастворимый материал;
• предел прочности на сжатие – 0,4…1,2 МПа, а некоторые блоки из пеностекла могут иметь прочность 4…24 МПа (в зависимости от марки пеностекла);
• материал паронепроницаем;
• модуль упругости – 800 МН/м 2 ;
• шумопоглощение – до 60 дБ (определено, что толщина стены 10 см с пеностекла способна изолировать помещение от громкости шума величиной до 56 дБ);
• диапазон температуры эксплуатации материала из пеностекла – от -200 ○ С до +500 ○ С;
• пеностекло – это негорючий материал (в середине прошлого века из пеностекла утепляли крыши и перекрытия на очень ответственных зданиях: корпуса АЭС, гостиницы высокого класса, к которым предъявлялись особо высокие требования по пожаробезопасности);
• утеплитель стойкий к воздействию химических веществ;
• экологический материал (не токсичен), не выделяет вредных веществ, в том числе и при высоких температурах в случае пожара;
• биостойкий материал (не является пищей и жильем для грызунов, насекомых, насекомых), материал не гниет;
• низкий коэффициент температурного расширения (0,9·10 -6 К);
• материал не дает усадки;
• материал не гигроскопичен (не увлажняется, находясь во влажной среде);
• имеет высокую адгезию к большинству строительным материалам: штукатурные растворы, бетоны, битумные мастики и пр.;
• высокая долговечность (более 100 лет).

Главная особенность пеностекла состоит в том, что этот материал обладает неизменными высокими теплотехническими свойствами, которые не изменяются практически на протяжении всего срока его эксплуатации. Так испытания строительных материалов из пеностекла после 50…60 лет эксплуатации показали, что его характеристики ничуть не изменились, что не скажешь о многих других теплоизоляционных материалах.

Практически этот материал не обладает недостатками, кроме одного – высокая стоимость (по сравнению с другими теплоизоляционными материалами).

Строительные материалы из пеностекла изготовляются в виде:

• плит размером: ширина – 450 мм, длина – 600 мм, толщина – 60, 80, 100, 120 мм;
• блоков размером: 125÷450×125÷550 мм, толщиной 20÷120 мм;
• крошки (сферические гранулы).

Теплоизоляционные блоки и плиты из пеностекла — область применения

С помощью пеностекольных плит и блоков выполняют звуко- и теплоизоляцию цоколей, отмосток, фундаментов, разных подземных сооружений, утепляют фасад, внутренние и наружные стены высотных зданий и сооружений, крыши (плоские, скатные), фото 3.

В табл. 1 представлены полезные данные о размерах пеностекольных блоков, их массе и объеме.

Геометрические и отгрузочные характеристики блоков из пеностекла

Крошка из пеностекла — область применения

Крошка выпускается из такого же сырья, как и блоки или плиты в виде гранул различной фракции: 0…5 мм; 5…7 мм; 7…20 мм.

Крошка производится непосредственно, или образуется вследствие порезки больших плит пенопласта на блоки. Крошка используется как насыпной теплоизоляционный материал, при строительстве наружных стен с прослойкой и утеплении старых домов. Также с помощью крошки пеностекла утепляют полы и кровли, фото 4, 5.

Также используют пеностекло для утепления трубопроводов с диаметром до 1420 мм, переходов, тройников, с температурой нагревания до 500 ○ С, фото 6.

И в заключении, вместо вывода приведем сравнительные характеристики некоторых теплоизоляционных материалов и пеностекла, чтоб оценить по-настоящему этот уникальный материал (см. табл. 2).

Изучаем пеностекло. Все достоинства и недостатки стеклянного утеплителя

Здравствуйте, дорогие читатели! Как настроение? К холодам готовы? Утеплились?

Сегодня наткнулся на статью, которая меня, мягко говоря, озадачила. В ней говорилось о том, что нынешняя зима будет, весьма ядрёной. То есть морозной и снежной. Ну, что можно сказать? Есть в этом и преимущества, и недостатки. Положительный момент – задорные развлечения – санки, коньки, лыжи, снежки. А отрицательный – обогрев дома влетит в копеечку. Чтобы не потерять дар речи, глядя на сумму в квитанции, «гнёздышко» рекомендуется утеплить. Благо, материалов для утепления помещения — масса.

Решил я посмотреть, что на сегодняшний день предлагают организации-изготовители. Моё внимание привлекло «старое новое» сырьё – пеностекло. Почему «старое новое»? Ну, как Вам объяснить? Старое – ему 86 лет, а новое – оно усовершенствовано. Впрочем, давайте изучим материал более подробно. Итак, вот Вам тема – пеностекло: недостатки, преимущества, производство, стоимость и многое другое. Начнём? Поехали!

Из этой статьи вы узнаете:

Свойства и характеристики пеностекла

Твердой фазы в пеностекле около 10%, поэтому оно имеет невысокую плотность. Средний диаметр пузырьков – 2000 мкм, а толщина стенок пузырьков – 20…100 мкм. Ячеистое стекло можно получать плотностью не ниже 100 кг/м3 — это предел прочности. Преимущественно производители выпускали и продолжают выпускать материал с плотностью в пределах 120-160 кг/м3. Такое пеностекло обладает высокими теплоизоляционными свойствами, сохраняя при этом приемлемые прочностные характеристики и простоту обработки. Плотность пеностекла определяет его теплопроводность и прочность, сравнить эти характеристики можно по техническим условиям, например, у Пеноситала:

Соотношение плотности, теплопроводности
и прочности пеностекла по ТУ 5914-001-73893595-2005 (Пеноситал)

Пеностекло не содержит микропор, способных сорбировать влагу из окружающей среды. Вся влага, которая может задержаться в разрезанных при формовке стеклянных микросферах, стекает из материала после удаления его из воды. Поэтому для всех видов ячеистого стекла обычно наблюдается незначительная величина водопоглощения, зависящая больше от метода измерения и размера ячеек. Самый «водопоглощающий» — пеностекольный бой, щебень.

Польские пеностеклянные гранулы

Все свойства пеностекла определяются его структурой, представляющей собой оплавленные ячейки стекла, заполненные газами. Отличия определяются величиной ячеек, наличием большего или меньшего количества свободных дефектов в перемычках между ячейками.

Из характеристик используемого сырья (стекла и вспенивателя) вытекают основные качества материала:

• Высокая химическая инертность (последние годы некоторые производители предлагают стойкое к щелочам пеностекло).
• Исключительная долговечность.
• Нулевая горючесть.
• Гидро-паронепроницаемость.
• Не меняет теплотехнических свойств в процессе эксплуатации.
• Биостойкость.
• Не дает усадку.
• Низкий коэффициент линейного температурного расширения.

«Специалисты» по маркетингу предлагают так называемое паропроницаемое пеностекло, которое пеностеклом в общем понимании не является. Это утеплитель на основе жидкого натриевого стекла с открытыми порами. Применяется исключительно внутри отапливаемых помещений. На фасадах пар в порах промерзает и разрывает хрупкую ячеистую структуру в песок.

Есть еще проблема «аналогов»: пеностекольная крошка, перемешанная со всевозможными связующими и добавками (гипс, базальт, цемент, опилки и др), которую продают под названием пеностекло. Цена таких «изделий» может быть ниже на порядок, но они не имеют ничего общего с оригиналом.

Вопрос экологичности: из сульфатсодержащих стекол получается пеностекло, в ячейках которого замкнут сероводород из восстановленной серы. Он присутствует и в структуре исходного продукта в твердой фазе в виде сульфидов. Сульфиды взаимодействуют с водяным паром в воздухе и подвергаются реакции гидролиза, при которой в воздух выделяется сероводород. Последние годы брендовые производители стараются не применять такие стекла, но это влечет за собой изменения в технологической линии и повышение цены. Нужно понимать, что количество сероводорода в ячеистом стекле ничтожно и чувствуется только при разрезании блока.

Технические характеристики

Плотность вспененного стекла очень низкая (100-250 кг/м3). Насколько это мало, вы можете судить, сравнив ее с плотностью сухой древесины (550-750 кг/м3). Неслучайно после изобретения пеностекло пытались использовать как плавающий строительный материал.

Прочность на сжатие у столь легкого вещества на удивление высока. Оно выдерживает давление до от 40 до 100 тонн на 1 м2. Остальные технические характеристики пеностекла также внушают оптимизм для всех, кто планирует его использовать.

Теплопроводность при комнатной температуре — 0,04 Вт/м*С. Даже сухая древесина хвойных пород в два раза хуже сохраняет тепло (0,09 Вт/м*С). Способность гасить звуковые волны у ячеистого стекла сравнима с минватой (45-56 дБ).

Водопоглощение пеностеклянных блоков – 2% от объема. Говоря более понятным языком, они практически не впитывают воду. Паропроницаемость у них близка к нулю (0,005 мг/(м.ч.Па). Это идеальный жесткий пароизолятор.

По стойкости к высокой температуре вспененное стекло также выглядит достойно. Конечно, это не шамот, но даже стандартный пористый стеклоблок выдерживает +300С без признаков разрушения. Спецдобавки поднимают термостойкость материала до +1000 С. Низких температур пеностекло не боится, выдерживая экстремальный контакт с жидким азотом (-200 С).

Очень ценное качество данного материала – высокая химическая инертность и связанная с ней экологичность. Немного найдется современных утеплителей, столь же безопасных и нетоксичных. Полимерные составы довольно быстро стареют, теряя свои физические качества и отравляя окружающую среду. Полимеры и горючесть, органические утеплители и токсичность – это почти синонимы. С этой точки зрения вспененное стекло намного лучше пенополистирола, полипропилена и ПВХ пластмасс.

Долговечность – еще один плюс, которым ячеистое стекло привлекает застройщиков. Срок службы 100 лет говорит сам за себя.

Биологическая стойкость стеклянных пеноблоков несравнимо выше, чем у органических утеплителей. Оно не по зубам грызунам. Плесень и грибок тоже не найдут в нем уютного местечка, поскольку материал не впитывает воду.

Химическая инертность вспененного стекла очень высокая. Кислоты и щелочи, агрессивные газы и нефтепродукты – все вместе и каждый по-отдельности они не справятся с таким утеплителем.

Перечислять недостатки пеностекла долго не придется. Высокая цена – вот что в первую очередь смущает в нем рядовых застройщиков. Она объясняется тем, что технология изготовления данного материала связана с высокими энергозатратами. Его отжиг (медленное охлаждение) — сложный и трудоемкий процесс. Если же оценить блоки из вспененного стекла по соотношению «цена-долговечность», то они выиграют в сравнении с аналогичными показателями других утеплителей.

Второй недостаток – низкая ударная прочность. Его нельзя назвать критичным, поскольку утеплитель в конструкциях не испытывает ударов, а улицы пеностеклом пока еще не мостят.

Как производят пеностекло

Бой стекла, вторсырье растирают с порообразователем (уголь, кокс, сажа, антрацит) и засыпают в формы, смешав с другими добавками. Форма заполняется примерно на 10%, весь объем заполнится в процессе образования стеклянной пены. Обжиг проходит в туннельной печи при температуре около 1000°С. В процессе плавки стекла порообразователь увеличивает массу в 14-15 раз и форма заполняется.

Производственная линия пеностекла немецкого завода

Для пеностекольных гранул технология другая: стеклобой промывают и сушат, дробят, затем мелят с вспенивателями и гранулируют шихту. Далее гранулы просушивают и помещают во вращающиеся печи, где гранулят пересыпают кварцевым песком для предотвращения спаивания. Вспенивание проходит при температуре от 780 до 820°С.

Себестоимость вспененного стекла очень высока из-за энергоемкости производства и дорогого оборудования (оборудование линии на 20 м3 в сут. стоит около $1 млн.).

Виды пеностекла:

• Блоки (плиты)
• Гранулы
• Бесформенный бой (строительный щебень).

Недостатки

Разумеется, у каждого сырья есть отрицательные моменты. Пеностекло не исключение. Прежде чем приобрести материал, необходимо скрупулезно изучить отрицательные моменты.

Свойства сыграли с ячеистым стеклом злую шутку, превратив огромное количество преимуществ в недостатки.

Применение

Особенно ценным является то, что в ячеистом стекле совмещены высокая прочность и теплоизолирующая способность.

Мы все привыкли, что чем тверже материал, тем сильнее он проводит тепло. Здесь все наоборот. Это жесткий эффективный утеплитель, по которому можно ездить грузовой машиной. Поэтому применение пеностекла в первую очередь связано с теплоизоляцией несущих стен, подвалов и трубопроводов.

У ячеистого стекла коэффициент температурной деформации близок к бетону и кирпичу, поэтому им можно облицовывать любые виды конструкций, выполненных из этих материалов.

Благодаря низкому водопоглощению, вспененное стекло оптимально подходит для гидроизоляции подвальных помещений и цокольной части зданий. В отзывах потребителей чаще всего отмечается этот положительный момент.

Кроме блочного, выпускают гранулированное пеностекло. Оно дешевле монолита и применяется как утепляющая добавка в бетон, а также в качестве засыпки в полости стен.

Несмотря на высокую механическую прочность, вспененное стекло легко поддается обработке. Оно сверлится и режется, не образуя трещин, легко клеится и хорошо держит отделочные составы (шпаклевку и штукатурку).

Применяют пеностекло не только для изоляции строительных конструкций. Его можно встретить в корпусах промышленных холодильников и технологического оборудования, работающего при повышенной температуре.

Внешняя отделка пеностеклом также заслуживает внимания. Кроме оригинального вида она надежно решает задачу защиты от агрессивных атмосферных факторов (холода, жары и осадков).

Сфера применения

Пеностекло, благодаря своим свойствам, применяется для утепления:

• частных домов;
• хозяйственных пристроек;
• спортивных комплексов;
• подземных конструкций;
• промышленных зданий;
• медицинских учреждений;
• учебных заведений;
• офисных объектов;
• сооружений для отдыха – (например, для бань, аквапарков и т. д.).

Сфера применения материала очень широка, так как теплоизоляционный материал безупречен:

• для утепления потолка: пол чердака заливается цементно-песчаным раствором, а затем укладываются плиты, после чего делается армирующая стяжка;
• для стен: подготавливается поверхность, наносится специальный клей, прикладывается изделие, плотно прижимается и покрывается штукатуркой;
• для пола: насыпается слой песка (3–5 см), укладывается или засыпается теплоизоляция, заделываются стыки, выполняется стяжка, монтируется покрытие;

Да, материал популярен, благодаря неплохим техническим характеристикам.

Внимание! Низкокачественные «аналоги» пеностекла

Говоря о данном материале, нельзя не упомянуть его дешевый «аналог», с легкой руки производителей также названный пеностеклом. На самом деле он изготавливается не из стандартного твердого сырья методом обжига, а из жидкого натриево-калиевого стекла.

В эту субстанцию добавляют вещества, активно поглощающие воду. В результате жидкое стекло вспенивается, а затем твердеет. Процесс идет при температуре +100 — +200С. Даже неискушенному человеку понятно, что такой материал в принципе не может быть прочным и водостойким. По сути, это обычный канцелярский клей с пузырьками газа.

При малейшем замачивании он течет, а по механической прочности в десятки раз слабее классического поризованного материала. Поэтому утепление пеностеклом данного типа (его иногда именуют «паропроницаемым») нельзя назвать выгодным.

Единственный плюс, которым производители пытаются привлечь потребителей – низкая стоимость (в 2-3 раза ниже, чем у обычного пеностекла).

Достоинства

Преимуществ у материала много. Рассмотрим главные из них.

1. Безопасность. Не содержит вредных для человеческого организма веществ.
2. Экологичность. Производится из экологически чистого сырья.
3. Гигиеничность. Обладает антисептическими свойствами.
4. Долговечность. Срок службы – более 100 лет.
5. Универсальность. Применяется для утепления любых зданий.
6. Высокая адгезия. Сочетается с массой строительных материалов.
7. Биологическая пассивность. Он не боится грызунов, насекомых и микроорганизмов.
8. Стойкость к негативному воздействию климатических факторов. Ему не страшны температурные перепады, осадки, УФ и т. д.
9. Противостояние механическим факторам. Не деформируется и не теряет своих свойств, поскольку выдерживает удары и высокие нагрузки.
10. Не подверженность влиянию химических факторов. Не реагирует на кислоту.
11. Стойкость к воздействию термических факторов. Пеностекло – абсолютно негорючий утеплитель.
12. Лёгкость обработки. Прекрасно режется обычной ножовкой.

Материал стоящий, но имеются недостатки и их много, к сожалению.

Свойства

Ячеистое стекло славится такими свойствами:

• шумопоглощение – 56 Дб;
• водопоглощение – 0–5%;
• паропроницаемость – 0–0,005 мг/м*ч*ПА;
• теплопроводность – 0,04–0,08 Вт/(м*К);
• влажность (сорбционная) – 0,2–0,5%;
• прочность на изгиб – 0,4–0,6 МПа;
• прочность на сжатие – 0,7–4 МПА;
• эффективная эксплуатационная температура – —260 – +400°С;
• реальная эксплуатационная температура – —260 – +230°С;
• температура деформации – +450°С.

На основе этих данных можно определить признанные преимущества и досадные недостатки.

Параметры

Утеплитель имеет следующие размеры:

• плиты шириной 45 см, длиной 60 см, толщиной 12, 10, 80, 60 см;
• блоки 12,5/45×12,5/55×2/12 см.

Применение пеностекла

Привожу табличку из «Стройкомплекса Среднего Урала» за март 2006

Благодаря разнообразной толщине и формфакторам плит и блоков можно выбрать индивидуальный вариант. Режется пеностекло пилой для газобетона.

Теплоизоляция горячих труб фигурным пеностеклом может действительно окупиться, так как его можно применять при температурах до 550°С без необходимости регулярной замены. Материал устойчив как к пару и воздуху, так и нефтепродуктам и маслам.

Источники

• http://teplogalaxy.ru/penosteklo/
• http://postroibanu.ru/uteplenie-bani/penosteklo-nedostatki-i-dostoinstva.html
• http://greensector.ru/strojjmaterialy/penosteklo-kharakteristiki-primenenie-dostoinstva-i-nedostatki-uteplitelya.html
• http://gidproekt.com/penosteklo-xarakteristiki-i-oblast-primeneniya-dannogo-teploizolyacionnogo-materiala.html
• http://ehome.ironws.com/uteplenie/penosteklo-zolotojj-vechnyjj-uteplitel/

Марка по плотности, D	Средняя плотность (объемная масса), кг/м3	Предел прочности МПа (кг/см3), не менее		Теплопроводность, Вт/(м°С)
		при сжатии	при изгибе