Пеностекло утеплитель характеристика – Пеностекло для теплоизоляции: технические характеристики, область применения, утепление пошагово пеностеклом.. Пеностекло утеплитель. как выбрать и утеплить пеностеклом

Пеностекло — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Блок из пеностекла.

Пеностекло (вспененное стекло, ячеистое стекло) — теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.

Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком И. И. Китайгородским и в США — в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 году при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Но в СССР широкого распространения оно не получило из-за высокой себестоимости и не отработанной технологии производства этого уникального теплоизоляционного материала. Вместе с тем, к 1970-м годам производство пеностекла в СССР осуществлялось на 4-х заводах.

В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), получившаяся однородная механическая смесь (шихта) в формах, либо на конвейерной ленте поступает в специальную туннельную печь. В результате нагрева до 800—900°С частицы стекла размягчаются до вязко-жидкого состояния, а углерод окисляется с образованием газообразных CO2 и CO, которые и вспенивают стекломассу. Механизм реакции газо- и пенообразования достаточно сложен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами размягчённого стекла. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей — трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты — сообщающиеся.

[1] Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100—200°С в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.

Гранулированное пеностекло

Пеностекло выпускают в форме блоков, плит, щебня и гранул. Плотность пеностекла — 100—600 кг/м. куб. Сорбционная влажность пеностекла — 0,2-0,5 %, при ф=97%. Теплопроводность пеностекла — 0,04-0,08 Вт/(м·К) (при +10°С). Паропроницаемость пеностекла — 0-0,005 мг/(м.ч. Па). Предел прочности на сжатие — 0,7-4 МПа. Предел прочности на изгиб — 0,4-0,6 МПа. Температура начала деформации пеностекла — 450°С. Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма. Шумопоглощение: до 56 Дб. Эффективный диапазон температур: от −260°С до +500°С.[2] Реальный диапазон применения без потери свойств и разрушения пеностекла от −260°С до +230°С

Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, негорючесть, удобство обработки и простоту монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не пропускает воду и водяной пар, не подвержен поражению бактериями и грибками, непроходим для грызунов, не поддерживает горение, не выделяет дым и токсичные вещества.

Изделия из пеностекла

Пеностекло используется главным образом в качестве универсального теплоизолятора: в строительном комплексе; жилищно-коммунальном комплексе; в сельском хозяйстве; энергетике; машиностроении; химической и нефтехимической отраслях; пищевом; бумажном; фармацевтическом и других производствах.

Производство качественного блочного (плитного) пеностекла (а тем более фасонных изделий из него) справедливо считается весьма технически непростой задачей. Причиной тому является сложность физико-химических процессов непосредственно при вспенивании, а также строгие требования к процессам фиксации и охлаждения (отжига) готовой пены. Так, например, фиксация усложняется тем, что стеклу не свойственно резкое твердение при охлаждении (подобно кристаллизации при переходе воды в лёд), а фиксация пеностекла может сопровождаться такими «мешающими» процессами, как экзотермические реакции в стеклянном расплаве, спонтанная кристаллизация (девитрификация) стекломассы, существенная неоднородность температурного поля во вспененном массиве и т. п. Правильно охладить вспененный блок также непросто — материал обладает крайне низким коэффициентом теплопроводности при известной хрупкости тонких стеклянных ячеек пены. В результате отжиг растягивается на 10 — 15 часов и накладывает существенные ограничения на высоту (толщину) отжигаемых блоков (допустимая скорость охлаждения обратно пропорциональна квадрату толщины). Существенно менее сложным является производство гранулированного пеностекла, массовое производство которого менее требовательно к составу стекла и совершенству теплотехнических агрегатов. Гранулированное пеностекло несколько уступает в теплотехнической эффективности блочному, однако, обладая существенно меньшей ценой, пользуется определённым спросом при производстве лёгких бетонов, выполнении теплоизоляционных засыпок и изготовлении геометрически сложных изделий, включая звукоизоляцию.

Утепление гранулированным пеностеклом. Пеностекло — характеристики и область применения данного теплоизоляционного материала

Что такое пеностекло, как оно производится, разновидности материала, технические характеристики, плюсы и минусы, особенности выбора качественного утеплителя, технология монтажа.

Описание и особенности производства пеностекла


Впервые этот материал был получен экспериментальным путем в 30-ых годах прошлого века в России. Однако использовать его в качестве теплоизолятора начали намного позже.

Пеностекло имеет две основные формы: гранулы и блоки (плиты). Технология производства пеностекла разных видов немного отличается.

Во всех случаях основным сырьем выступает готовое стекло — бой бутылочного, оконного и прочих видов. Таким образом, кроме производства теплоизолятора, происходит еще и процесс утилизации части твердых бытовых отходов. Известно, что стекло практически не подвержено разложению с течением времени, а потому накапливается в окружающей среде.

После очистки от грязи и мусора стекло направляется на сушку и далее на измельчение до порошкообразного состояния. Размер фракции составляет меньше 100 мкм. Чтобы произошло вспенивание шихты из стекла, ее смешивают со специальным газообразователем (углерод) и подогревают до температуры около 850 градусов по Цельсию. При этом выделяется газ, а мягкая стеклянная масса вспенивается.

При нагревании стекольная масса представляет собой вязкую смесь с равномерным содержанием газообразующего вещества. Газ создает плотную стойкую пену. Она быстро отвердевает после извлечения из печи. Дополнительно пеностекло обжигают, чтобы снять температурные напряжения в толще материала.

Гранулированное пеностекло вспенивается в специальных вращающихся печах с использованием предварительно окатанных заготовок. Блочное или плиточное пеностекло образовывается в проходных туннельных печах с применением специальных форм из металла, после выхода из них материал охлаждают и обрабатывают на распиловочном станке, придавая нужную форму.

Пеностекло по объему превосходит в 15 раз изначальное сырье. Готовый материал подобен сотам.

Следует отличать настоящий утеплитель пеностекло от продуктов вспенивания растворимого стекла. Вспенивается так называемое «жидкое стекло» при температуре не выше 200 градусов по Цельсию в процессе стремительного удаления воды и раствора, который становится вязким. Такой продукт абсолютно неустойчив к воздействию даже простой воды. Пеностекло же, произведенное с соблюдением всех технологических правил, по химической стойкости сопоставимо с тарным или листовым стеклом.

Основные разновидности пеностекла


Основными разновидностями этого материала, использующимися в сфере теплоизоляции, являются гранулированное и блочное пеностекло.

Отличается не только технология производства, но и сфера применения этих утеплителей:

  • Блочное (плиточное) пеностекло . Может иметь форму плит, скорлупы. Обладает структурой с замкнутыми ячейками. Этот материал оптимально подходит для теплоизоляции фасадов зданий, цоколей, отмосток, фундаментов, потолков, межэтажных перекрытий, трубопроводов. Он выдерживает даже самые суровые условия эксплуатации. А поскольку утеплитель не дает усадки, то его используют и как основной строительный материал. Плиты имеют размер 450х600 миллиметров. Толщина пеностекла — от 60 до 120 миллиметров.
  • . Имеет вид микропористых сферических гранул. По форме это может быть крошка, песок, щебень (гравий). Размер фракций разный — 1-5 миллиметров, 5-7 миллиметров, 7-20 миллиметров. Используют для теплоизоляции полов и перекрытий, внутренних стен.
В целом не имеет значения, каким способом было получено пеностекло и какую оно имеет форму. И плиты, и блоки, и гранулы позволяют создавать надежный теплоизоляционный барьер. Технические характеристики этих разновидностей абсолютно одинаковы.

Технические характеристики пеностекла


Существует мнение, что чем утеплитель тверже, тем ниже его теплоизоляционные качества. Однако пеностекло опровергает эту мысль. Это жесткий материал, который выдерживает серьезные нагрузки, при этом его теплопроводность — достаточно низкая.

Рассмотрим основные технические характеристики этого утеплителя:

  1. Теплопроводность пеностекла . Этот показатель у материла составляет 0,04 Вт/м*с. Если сравнивать пеностекло с древесиной, то последняя в два раза хуже защищает от холода. А минеральная вата проигрывает в этом отношении на 20-30%. Такой уровень теплопроводности объясняется тем, что структура утеплителя представляет собой огромное количество замкнутых ячеек, которые разделены тоненькими перегородками.
  2. Прочность пеностекла . Один метр квадратный пеностекла выдерживает давление в 40-100 тонн. Иными словами, этот показатель составляет 0,5-1,2 МПа. Это очень прочный материал на сжатие, причем, это качество не ухудшается со временем и в процессе эксплуатации. Что касается прочности ударной, то этот показатель у пеностекла намного ниже. Его можно разбить, применив сильное механическое воздействие, что накладывает определенные ограничения в его использовании.
  3. Устойчивость перед низкими и высокими температурами . Стандартный блок утеплителя способен выдерживать +300 градусов по Цельсию, не разрушаясь и не оплавляясь. Если в материал в процессе производства добавлялись специальные добавки, то термостойкость возрастает до 1000 градусов выше нуля. Также не страшны пеностеклу экстремально низкие температуры. Контакт с жидким азотом до -200 градусов не вредит теплоизолятору.
  4. Звукоизоляция . Пеностекло способно гасить звуковые волны не хуже минеральной ваты. В цифрах этот показатель со

Утеплитель пеностекло, свойства, преимущества пеностекла

Чтобы в доме, офисе или производственном помещении сохранялась комфортная температура, при строительстве следует позаботиться о качественном утеплителе. Еще недавно фаворитами в данной сфере считались керамзит, минеральная вата, пенопласт. Однако ни один из этих материалов по своим характеристикам не может сравниться с пеностеклом — уникальной разработкой советских ученых, усовершенствованной в наши дни.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Этот неорганический материал является производным продуктом от привычного всем стекла, химический состав идентичен. А высокие хим- и биостойкость, наряду с отсутствием синтезирующих соединений, выделяющих в атмосферу вредные вещества, позволяет сделать вывод о соблюдении норм по экологичности и санбезопасности.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ

Формирование слоев утеплителя происходит при температурах более +8000 С°, благодаря чему применять его можно в процессах с колебаниями от +2000 до +6000 С°. Силикатное пеноподобное стекло не подвержено возгораниям, а при нагревании не выделяет вредных паров и газа.

ВЛАГО- И ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ 

Материал гидрофобного типа состоит из герметичных ячеек. Поэтому даже при его полном погружении в воду влага впитывается в структуру всего на 5% от общего количества веса. Такой результат достигается за счет накопления молекул жидкости только в разрушенных клетках поверхностного слоя. В ходе дальнейшей эксплуатации тепловые, физические свойства и прочность не меняются – влага не проникает в глубинные ячейки и не задерживается внутри. Утеплитель навсегда остается водонепроницаемым, не меняя данное свойство со временем. При этом в качестве насыпи, гранулированное пеностекло в массе характеризуется поглощением пара. Это позволяет ему выводить жидкость наружу путем испарения в тех случаях, когда влага появляется в слое теплоизоляции.

НИЗКАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Показатель проводимости тепла в пеностекле колеблется в пределах от 0,059 до 0,061 Вт/м С°. Такие свойства обеспечены его гранулированным строением – большое количество ячеек с газовой средой разделены между собой тончайшими плевами из стекла.

ВЫСОКАЯ ПРОЧНОСТЬ

Ячейки пеностекла образовываются при плавлении материалов в процессе производства утеплителя. Поэтому при невысокой плотности продукт получает гарантированную прочность, которая составляет 0,45-0,55 МПа. Еще одно преимущество – на качественные характеристики пеностекла не влияют ни время, ни полное и длительное погружение в жидкую среду.

ХИМИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Абсолютная устойчивость к большинству известных агрессивных химических веществ – основное достоинство материала. Это факт, который не нуждается в доказательствах, ведь емкости для реагентов производятся именно из стекла. Утеплитель также не подвергается биологическому воздействию. Он не гниет, в нем полностью отсутствует благоприятная среда для размножения бактерий и других активных форм. В пеностекле не заводятся грызуны за счет его неорганической основы. К тому же при прогрызании он проявляет абразивные свойства.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Гранулированное строение материала и герметичность ячеек стекловолокна гарантируют максимально длительный срок эксплуатации материала. Пеностекло со временем не деформируется и не ссыхается, всегда остается в исходном размере и демонстрирует первоначальную прочность. Ему не страшны влага и морозы. Свои теплоизоляционные свойства он сохранит на протяжении всего полезного периода службы здания или сооружения.

Сочетание всех этих свойств обусловлено физическим строением структуры пеностекла и свойствами исходного материала — стекла. Такой комплекс свойств позволяет сделать вывод, что пеностекло — это универсальный теплоизоляционный материал, обладающий эффективной теплопроводностью, высокой прочностью, абсолютной негорючестью и высокой огнестойкостью, химической и биологической стойкостью, экологичностью, отсутствием водопоглощения и долговечностью. 

Сравнительные характеристики групп теплоизоляционных материалов

Характеристика теплоизоляционных материалов Гранулированное пеностекло GRANULIN Пенополистирол Плиты из минеральной ваты Керамзит Пенополиуретан
Природа материала Неорганический материал Органический материал Неорганический материал на органической связке! Неорганический материал Органический материал
Плотность, кг/м3 100-190 40-150 40-350 250-600 40-120
Коэффициент теплопроводности, Вт/м*ºС 0,05-0,06 0,03-0,05 0,04-0,09 0,1-0,2 0,02-0,04
Стабильность размеров Отличная Изменяет размеры Дает усадку Отличная Изменяет размеры
Влияние воздействия тепла Эксплуатируется до 600ºС Верхний предел 75ºС (при нагревании выделяет вредные вещества) При нагревании свыше 250 ºС связующие вещества испаряются Эксплуатируется до 600ºС Верхний предел 180ºС (при нагревании выделяет вредные вещества)
Водопоглощение Не более 6 % от объема за счет накопления влаги в разрушенных ячейках поверхностного слоя Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью Большое водопоглощение. Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью Большое водопоглощение. Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью Зависит от плотности материала и срока пребывания в контакте с жидкостью
Огнестойкость конструкций с применением материала Огнестоек! Огнестойкости нет! Огнестоек! Огнестоек! Огнестойкости нет!
Особенности эксплуатации и разрушение от времени Время эксплуатации не ограничено Присутствует естественная деструкция. Через 10-15 лет наблюдается нарушение структуры В сухом состоянии время эксплуатации велико. Наблюдается выделение пылевых компонентов В сухом состоянии время эксплуатации не ограничено Присутствует естественная деструкция. Через 15-20 лет наблюдается нарушение структуры

Сравнительные характеристики пеностекла GRANULIN, перлита, вермикулита

Характеристики материала Пеностекло GRANULIN Перлит Вермикулит
Плотность,кг/м3 100 — 190

75 — 200

95 — 100
Прочность,МПа 0,45 −0,55 * *
Теплопроводность, Вт/м*К 0,06 — 0,061 0,043 — 0,09 0,06 — 0,09
Водопоглощение, % по объему менее 6 40 — 60 30 — 70

Как производят пеностекло: особенности процесса

Технология изготовления материала, применяемая на современных заводах, называется порошковой. За основу берут силикатное стекло, измельчают его почти до состояния пыли и смешивают с газообразователем — в этой роли обычно выступает углерод. Затем смесь отправляется в печь.
Под воздействием температуры свыше 800˚C стекло превращается в однородную вязкую массу, которая в результате сложной реакции окисления вспенивается, образуя мелкие герметичные пузырьки. Из полученной субстанции формируют гранулы.
Немаловажно, что в производстве материала можно использовать обычный стеклобой. Это позволяет получить стабильный источник сырья, а также решить вопросы утилизации отходов и сбережения природных ресурсов.

Преимущества пеностекла: универсальность и долговечность

По химическому составу инновационный утеплитель — 100-процентное стекло. Отсюда его практические достоинства:

  • Безупречная температурная изоляция. Коэффициент теплопроводности материала стремится к нулю — 0,041Вт/м.кв. при +10˚C.
  • Низкий объемный вес при высокой прочности (до 11 МПа). Конструкция получается более легкой и крепкой.
  • Неподверженность воздействию влаги, грибка, гниению — это один из аспектов надежности постройки.
  • Стабильность физических параметров. Показатели не меняются в процессе эксплуатации, что гарантирует долговечность сооружения.
  • Экологичность. Не имеет запаха, не выделяет токсичных веществ даже при повышенной температуре, не вызывает аллергических реакций.
  • Абсолютная пожаробезопасность (категория НГ).
  • Отличное качество звукоизоляции (до 57ДБ).

Благодаря этим свойствам пеностекло — утеплитель универсальный. Его применение способствует значительному снижению расходов на изоляцию: до 30% по сравнению с волокнистыми материалами. Кроме того, с применением ячеистого стекла сокращаются сроки строительства, а в дальнейшем — затраты на отопление.

Пеностекло, его характеристики, преимущества и недостатки

Производство пеностекла заключается в обработке силикатного стекла. Оно вспенивается после добавления вещества – газообразователя. Таким веществом может служить каменный уголь, сажа, кокс. Обработка происходит при очень высокой температуре (примерно 1000 градусов Цельсия). Именно поэтому пеностекло – современный утеплитель, обладающий нужными физико-механическими свойствами.

В Европе утепление пеностеклом распространено достаточно широко. В целом, утеплитель из пеностекла считается одним из лучших вариантов в плане удобства и эффективности. А его основным весомым преимуществом над другими продуктами является экологическая безопасность. Полное отсутствие токсинов, летучих веществ.

Основные характеристики пеностекла

Пеностекло используется в строительстве с 50-х годов прошлого столетия. Его популярность увеличивается в последние десятилетия. В частности, благодаря совершенствованию технологии производства и снижению себестоимости. Перечислим отличительные характеристики пеностекла.

  • Полная устойчивость к усадке.
  • Отсутствие увлажнения при нахождении во влажной среде.
  • Паронепроницаемость.
  • Высокий уровень шумопоглощения. – до 60 дБ.
  • Экологически чистый материал. При значительном нагревании, вплоть до экстремально высокого нагрева и пожара в помещении, материал не выделяет в воздух ядовитых и токсичных соединений.
  • Высокая упругость. Нагрузки до 800 MH/м*2.
  • Очень прочный материал, блоки пеностекла, в отдельных случаях имеют максимальную плотность до 24 МПа, что является очень высоким показателем прочности в строительстве.
  • Не растворяется в воде.
  • Биостойкость. Не подвержен процессам гниения и порчи грызунами.
  • Негорючий материал. Пеностекло имеет такую устойчивость к возгоранию, что им утепляли крыши и перекрытия в некоторых АЭС.
  • Долговечность. Служит более 100 лет.

При этом, контрольные испытания показывают, что характеристики пеностекла не меняются даже через 50 – 60 лет эксплуатации. Не каждый строительный материал способен выдержать такую проверку временем.

Виды пеностекла, которые используются в строительстве

Материал в основном поставляется в плитах, но есть еще много форм-факторов. Можно выделить несколько типов пеностекла, использующихся в строительстве.

  • Плиты из пеностекла. Такие блоки используются для теплоизоляции, звукоизоляции, при строительстве фундаментов, фасадов, стен, крыши. Блоки и плиты из пеностекла используются при возведении высотных зданий, в строительстве элитных коттеджей
  • Гранулированное пеностекло. Другое название – крошка из пеностекла. Её материалом служат те же компоненты, что используются при изготовлении плит. Крошка образуется во время порезки блоков, либо производится специально в гранулированном виде под отдельные задачи. Она используется как материал для насыпи, утепляющей прослойки при строительстве стен, в качестве утеплителя для пола. Гранулированное стекло может иметь крошку разного размера, в зависимости от задачи. Более крупную, для насыпи и строительства, более мелкую, для прослойки и утепления.
  • Клей из пеностекла. Это клеящее вещество из схожих компонентов с добавлением минеральных веществ и битумных наполнителей. Он также не пропускает пар и влагу, защищая конструкцию от увлажнения. Используется в основном для скрепления блоков (кирпича, бетона, пеностекла), обеспечивая двойной слой теплоизоляции. Разные типы и марки клея могут быть предназначены для монтажных работ с каменными поверхностями, скрепления металлических блоков и блоков из пеностекла с другими компонентами.

Все типы пеностекла производятся промышленным способом по установленным стандартам безопасности и качества. Сделать его вручную почти невозможно, поскольку для этого требуются высокие температуры и давление.

Область применения пеностекла

В целом, материал годится для любого типа строительства, и он легко сочетается с прочими популярными строительными материалами. Утеплитель из пеностекла часто используется на объектах, к которым предъявляются особые требования пожарной безопасности. Это, например, промышленные заводы, камины, бассейны, сауны, подвалы для хранения пожароопасных материалов и другие объекты.

Пеностекло, как нельзя лучше подходит для этих целей, в связи со своей устойчивостью к высоким температурам и отсутствию опасности возгорания. Материал также используется при застройке территорий с жарким климатом.

Крошку из пеностекла используют при приготовлении штукатурных растворов, бетонных смесей, засыпок для пола, кровли. Особая химическая и температурная устойчивость пеностекла делают его хорошей заменой керамзиту и аналогичным строительным материалам.

Преимущества пеностекла или почему его выбирают

При перечислении основных характеристик пеностекла, уже были названы многие преимущества. Однако, этот список можно дополнить и другими достоинствами.

  • Устойчивость к агрессивным химическим и климатическим средам. Почти идентичен свойствам пенобетона, только структура намного прочнее.
  • Удобная механическая обработка плит и блоков. Это позволяет использовать пеностекло в сложном строительстве с различными дизайнерскими решениями.
  • Возможность удобного взаимодействия с большинством других строительных материалов.
  • В целом увеличивает надежность возведенной конструкции. Здание, при возведении которого использовалось пеностекло, безопасно для жизни и здоровья, обгоняя по этим показателям конструкции, без применения пеностекла.
  • Материал легко клеится любыми скрепляющими строительными веществами.
  • Не подвержен сгибу, сжатию.

Конечно, у пеностекла есть и свои недостатки, которые тормозят его массовое внедрение. В противном случае, оно бы использовалось повсеместно и легко бы вытеснило своих конкурентов с рынка.

Почему «каша не сварилась»: недостатки пеностекла

У пеностекла масса положительных сторон. Но есть и несколько отрицательных факторов, которые мешают массово использовать данный строительный материал. Вот три главных.

  • Высокая стоимость Цена пеностекла в сравнении с другими строительными материалами на сегодняшний день остается довольно высокой. Благодаря этому, его по-прежнему не часто используют в массовой застройке. Пеностекло – материал для разовых проектов. Тех же саун, бассейнов, отдельных строений на промышленных объектах с высокими требованиями пожарной безопасности. Есть ряд материалов, которые строители предпочтут пеностеклу ввиду боле низкой цены. Производство пеностекла требует немалых энергетических затрат, поэтому снизить его стоимость до цены более массовых материалов пока сложно.
  • Большой вес материала. Если в случае с крошкой и гранулированным пеностеклом это не существенная проблема (разве что при транспортировке больших объемов), то эксплуатация крупных плит и блоков может вызывать затруднения при мелком строительстве. Они достаточно тяжелы, в отличие от веса газобетона или пенобетона.
  • Пеностекло – хрупкий материал, боящийся разломов прямого ударного воздействия, но это характерно для любого стекла. Именно поэтому при производстве блоков и плит образуется большое количество крошки. Это плюс, когда она требуется, но очень большой минус при строительстве здания, так как при неосторожном обращении приведет к повреждению архитектуры и потребуется сложный монтаж.

Большое количество плюсов, но весьма существенные минусы, делают пеностекло отличным материалом. Оно полезно для отдельных проектов и не выходит на массовый рынок. Ситуация медленно меняется в связи с совершенствованием технологий массового строительства и возможностью экономить на других аспектах.

Сложно предсказать будущие перспективы пеностекла в строительстве. Но сейчас это отличный выбор, который стоит своих затрат. На него наверняка стоит обратить свое внимание при строительстве. Особенно, если речь идет об особых климатических обстоятельствах и требованиях безопасности.

запах, производство, применение и виды

Сравнительно недавно для россиян начали выпускать новый материал в виде гранул — гранулированное пеностекло. Его легко обрабатывать, он долговечен, отличается хорошими параметрами по изоляции помещений от холода и шума. Это экологически чистый теплоизоляционный материал: гранулированные отходы стекольного производства. Их применение в строительных работах становится популярным. Пеностекло имеет 2 вида – гранулированное либо блочное.

Внешний вид гранулированного пеностекла

Что такое гранулированное пеностекло

Гранулированное пеностекло — пористый неорганический ячеистый материал с отменными теплоизоляционными свойствами. Структура гранулина ассоциируется с твердой мыльной пеной, а производство его происходит путем спекания тонкоизмельченного стекла и вещества, образующего газ.

При любой технологии изготовления (блочном варианте либо гранулированном) главный ингредиент — готовое стекло. Его получают, перерабатывая бой стеклянных изделий. Поэтому одновременно происходит два важных процесса: производство теплоизолятора, а также утилизация твердых стеклянных отходов. Поскольку стекло даже практически совершенно не разлагается, оно постоянно накапливается, неимоверно загрязняя окружающую среду.

Оборудование для производства гранулированного пеностекла

Сначала выполняют полноценную стеклянную очистку боя от грязи. Благодаря этому исчезает запах у гранулированного пеностекла. После материал направляют в сушилку. После нее он поступает в дробилку, где происходит измельчение осколков до состояния порошка. Размер готовой фракции — менее 100 мкм. Для обеспечения вспенивания шихты в порошок добавляют ГПС заполнитель для бетона, затем смесь подогревают, доводя ее температуру почти до 850° по Цельсию. Именно в этот момент выделяется газ, разжиженная стеклянная масса начинает пениться.

Когда стекольная масса полностью прогреется, она становится вязкой смесью, внутри которой равномерно содержится вещество, образующее газ, позволяющий получать плотную пену, сохраняющуюся долго. Она моментально отвердевает, как только раствор извлекают из нагревательной печи. Для устранения температурных напряжений гранулы дополнительно подвергают обжигу. Чтобы получить гранулированный утеплитель, предварительно окатанные заготовки обрабатывают, помещая их внутрь вращающихся печей.

Вращающаяся печь

Итоговый объем утеплителя превосходит изначальное сырье практически в полтора десятка раз. Целиком готовый материал напоминает по структуре пчелиные соты. Настоящий теплоизолятор несколько отличается от продуктов, получаемых при вспенивании растворимого материала. «Жидкое стекло» начинает вспениваться уже при температуре, близкой к 200°, когда из вещества стремительно исчезает жидкость, а готовый раствор становится вязким.

Важно! Полученный продукт совершенно неустойчив перед воздействием обыкновенной воды. А вот гранулированный материал, изготовленный по технологическим параметрам, сопоставим по своей стойкости со стеклом в листах либо таре.

Основные характеристики изолятора следующие:

  • низкая проводимость тепла;
  • повышенная прочность;
  • способность выдерживать существенные перепады температур;
  • устойчивость к негативному воздействию плесени, к воздействию грызунов либо насекомых;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • низкое поглощение воды;
  • хорошее противостояние к химическим реагентам.
Вид готового продукта

Пеностекло является практически инертным в химическом отношении материалом. Ему не способны навредить ни щелочи, ни кислоты, продукт не боится нефти и агрессивных газов по отдельности либо в любом их сочетании. Также полученный утеплитель не вступает в химическую реакцию практически ни с одним строительным раствором. Единственная для него реальная угроза — воздействие плавиковой кислоты.

Виды гранулированного пеностекла

Гранулированный продукт выглядит, как микропористые сферические гранулы. По форме они могут иметь виды:

  • песка;
  • крошки;
  • щебня (гравия).

Размер подобных фракций гранулированного пеностекла разный:

  • 0,63–2 мм;
  • 2–4 мм;
  • 4–10 мм;
  • 10–35 мм.

Важно! Применяют этот материал для теплоизоляции как внутренних стен, так и полов с перекрытиями.

Преимущества пеностекла

Утепление кровли пеностеклом

Основными достоинствами утеплителя из гранулированного продукта являются:

  • Отменные теплоизоляционные показатели. Продукт используют, чтобы утеплить помещения, у которых повышен риск распространения пожара, а также там, где постоянно присутствует высокий нагрев.
  • Долговечность. Термин эксплуатации материала — до 100 лет без утраты изоляционных качеств. Ему не страшны резкие скачки температур. Утеплитель не делает усадки, сохраняет габариты при эксплуатации.
  • Повышенный уровень звукоизоляции. Слой гранул около 100 мм заглушит рокот трактора возле дома.
  • Материалу не опасен огонь, он только плавится при воздействии высоких температур.
  • Хорошая проницаемость пара — гранулированное пеностекло поглощает пар и выводит влагу наружу.
  • Санитарная безопасность. Продукт не выделяет токсинов, не является местом обитания вредителей.
  • Влагостойкость. Гранулированный утеплитель устойчив к воздействию влаги. Это позволяет применять его без риска во влажном климате.
  • Быстрота и легкость установки утеплителя. Благодаря малому весу материал не перегружает стропильную конструкцию, служит долгие годы.
  • Высокая степень сцепления с иными строительными материалами.
  • Универсальность. Используется для утепления любых объектов.
Плиты из пеностекла хрупкие

К недостаткам материала относят такие характеристики:

  • Высокая стоимость. Пеностекло — самый дорогой среди распространенных видов утеплителей. Такая цена обусловлена непростой цепочкой технологической схемы выпуска вещества. Особенно энергоемким процессом, удорожающим себестоимость, является обжиг плит.
  • Парниковый эффект, который создают плиты, способен спровоцировать распространение плесени на поверхностях, покрытых пеностеклом. Когда заранее не выполнить качественную герметизацию, изоляция не принесет желаемого эффекта.
  • Завершает перечень недостатков невысокая механическая прочность материала. При хорошей жесткости панели трескаются при сильном ударе, после чего не способны выполнять защитные функции.

Сравнительные характеристики групп теплоизоляционных материалов

Характеристика материаловПеностеклоПенополистиролМинватаКерамзит
Плотность, кг/м3190150350600
Стабильность габаритовОтличнаяНеустойчиваяВозможна усадкаОтличная
Теплопроводность, Вт/м*ºС0,060,050,090,2
Температурный режим600ºС75ºС250ºС600ºС
Водопоглощение6%БольшоеБольшоеБольшое
ОгнестойкостьНе горитГоритНе горит
Длительность эксплуатацииНе ограничено10-15 летНе ограниченоНе ограничено

Марки гранулированного пеностекла

Фракции пеностекла

Реализуют пеностекло, выпускаемое в гранулах, для удобства потребителей классифицируя его по маркам. Они бывают Granulin G20, G30, G40 и G50. Различие — во фракции гранулята, составляющего основу утеплителя.

Применение пеностекла

Хорошие характеристики позволяют использовать материал в разных сферах:

  • строительные компании для жилых и производственных объектов, ремонта дорог;
  • работники сельского хозяйства;
  • в индивидуальном строительстве;
  • в сфере ЖКХ;
  • предприятия (энергетические, химические, добывающие, пищевые, бумажные, фармацевтические, машиностроительные, нефтехимические, транспортно-трубопроводные).

Пеностекло используют для утепления таких поверхностей:

  • потолка;
  • стен;
  • пола;
  • промышленного оборудования;
  • межэтажных перегородок;
  • трубопроводов, по которым движется горячий теплоноситель.

Также задействуют материал при выпуске бетонных плит и блоков, где он выступает в качестве наполнителя. Это позволяет добиться получения облегченного изделия и одновременно утеплить его. В промышленности пеностекло получило такое применение:

Использование пеностекла в строительных работах
  • В изготовлении растворов, которыми заполняют бурильные скважины при добыче нефти. Благодаря инертности и невероятной устойчивости перед экстремальными температурными режимами состав не подвержен изменениям.
  • Для утепления хранилищ, в которых содержится сжиженный газ либо сырая нефть.
  • При замешивании сухих строительных материалов: клеевых составов, шпаклевочных и штукатурных смесей. Добавка в виде гранулированного пеностекла прекрасно вступает в адгезию с известью либо цементом, позволяя усилить их характеристики в плане сбережения тепла и повысить звукоизолирующие свойства составов.
  • Добавка включается в полимерные составы, чтобы качественно улучшить их специфические характеристики.
  • Пеностекло домешивают в красящие составы, чтобы придать им необходимую зернистость, улучшить сцепление материала с поверхностью, подвергаемой окрашиванию.

Сфера использования в строительстве:

  • чтобы утеплить потолок на чердаке пол заливают цементным раствором, поверх которого укладывают утеплитель и закрывают его армирующей стяжкой;
  • на стены наносят клей, к нему крепят изделие, после чего покрывают штукатуркой;
  • пол засыпают песком, сверху укладывают теплоизоляцию, скрупулезно заделывают стыки, потом выполняют стяжку.

Физические свойства утеплителя из пеностекла FOAMGLAS®

Физические свойства FOAMGLAS®

Наименование показателя

Ед.

измер.

Значение
Диапазон рабочих температур °С  от -260 до + 430
Горючесть (EN 13501-1)   негорючий*
Паропроницаемость 0
Водопроницаемость  
0
Гигроскопичность   0
Капиллярность   0
Водопоглощение, не более  кг/м2  0,5
Температура размягчения (DIN 4102-17)  °С  >1000
Коэффициент теплового расширения (EN134710) К-1 9·10-6
Удельная теплоемкость (EN ISO 10456) кДж/кг·К 1
Шумопоглощение при толщине материала 100 мм дБ 28
 *Материал соответствует требованиям стандарта  Euroclass A1, негорючий, не выделяющий токсичных газов.

 

Пеностекло FOAMGLAS® производится из стекла вторичной обработки со специальным составом (> 66%) и широко распространенных природных сырьевых материалов (песка, доломита, извести и пр.). Теплоизоляция выполнена из полностью неорганических материалов, не содержит горючих веществ, разрушающих озоновый слой (хлорфторуглероды, гидрохлорфторуглероды и т.п.), жаростойких добавок или связующих веществ.  Летучие органические соединения и другие летучие вещества отсутствуют.

 

Модуль упругости (Е) пеностекла FOAMGLAS®, (МПа)

FOAMGLAS®

W+F

FOAMGLAS®

T4+

FOAMGLAS®

S3

FOAMGLAS®

F

 400 700 1200 1500 1500 1500

 

Теплотехнические характеристики пеностекла FOAMGLAS®

Температура,

°С

Значения теплопроводности (Вт/м·°С), не более

FOAMGLAS®

W+F

FOAMGLAS®

T4+

FOAMGLAS®

S3

FOAMGLAS®

F

-200   0,0177    
-190   0,0183    
-180   0,0190 0,0239 0,0298
-170  
0,0197 0,0246 0,0305
-160   0,0205 0,0254 0,0313
-150     0,0262 0,0321
-140   0,0221
0,0270 0,0329
-130     0,0278 0,0337
-120   0,0239 0,0287 0,0346
-110     0,0297 0,0356
-100   0,0259 0,0306 0,0365
-90     0,0316 0,0375
-80   0,0281 0,0327 0,0386
-70     0,0338 0,0397
-60   0,0304 0,0349 0,0408
-50   0,0307 0,0360 0,0419
-40   0,0329
0,0372 0,0431
-30   0,0343 0,0385 0,0444
-20   0,0356 0,0398 0,0457
-10   0,0370 0,0411 0,0470
0   0,0385 0,0425 0,0484
10 0,0380 0,0410 0,0450 0,0500
25* 0,0401 0,0422 0,0462 0,0521
50   0,0465 0,0501 0,0560
75   0,0510 0,0544 0,0603
100   0,0555 0,0591 0,0650
125   0,0610 0,0641 0,0700
150   0,0650 0,0696 0,0755
175   0,0725 0,0755 0,0814
200   0,0772 0,0819 0,0878
225   0,0830 0,0889 0,0948
250   0,0890 0,0964 0,1023
275   0,0980 0,1047 0,1106
300   0,1034 0,1136 0,1195
325   0,1105 0,1234 0,1293
350   0,1175 0,1341 0,1400
375   0,1279 0,1459 0,1518
400   0,1345 0,1587 0,1646

Примечание:

— в связи с практическим отсутствием водопоглощения расчетные значения теплопроводности для условий А и Б по СНиП 23-02-2003 не определяются;

— *в теплотехнических расчетах для строительства используется коэффициент теплопроводности материалов при средней температуре образца (25±1)°С;

характеристика и формы выпуска утеплителя для дома

Пеностекло можно считать материалом новых технологий. Многие строители и маркетологи позиционируют утеплитель, как панацею для любых зданий, конструкций и сооружений. Так ли это на самом деле? Попробуем разобраться.

Характеристика материала

Характеристику материала нужно начать с того, что придумали его в СССР еще в 30 годах. Просто технологию изготовления сочли несовершенной, из-за чего в массовый выпуск утеплитель не попал. Если говорить честно, то вопрос скорее не в совершенности, а дороговизне технологии. Слишком дорого выходит производить пеностекло даже сегодня в условиях полуавтоматизированных заводов.

Применение материалу нашли гораздо позднее в Канаде, при строительстве частного жилья элитного класса. Дело в том, что пеностекло отличается своей безопасностью и невосприимчивостью к разного рода угрозам. Поэтому чаще всего утеплитель используют в строительстве особых режимных объектов и для элитного жилья.

Материал производят с помощью газообразующего вещества. Это вещество добавляется в жидкое стекло. Под действием высоких температур начинается бурное выделение пузырьков газа. В вспененном виде материал застывает. Технология кажется простой, но трудно словить момент застывания пены, правильно расформавать готовые изделия, существуют проблемы с внесением газообразующего вещества. В общем и целом, количество брака и трудность изготовления – причины высокой цены хорошего утеплителя.

Достоинства и недостатки

Начнем с достоинств, их у пеностекла достаточно много:

  • Влагостойкость. По факту пеностекло это огромное количество стеклянных пузырьков, спаянных вместе. Влага просто неспособна проникнуть в герметичный пузырек. Единственное место, куда может попасть влага это в верхние слои пузырьков плит. Но эта поверхность составляет меньше 2% общего объема плиты. К тому же цикл температурного расширения и сужения влаги в пузырьках никак не вредит материалу.
  • Паронепроницаемость. Основное количество тепла выносится паром в составе воздуха. Значит, паронепроницаемость уменьшает количество теплопотерь. Она же служит одновременно и основным недостатком материала, но об этом немного позже.
  • Биологическая стойкость. Битое стекло часто добавляют в состав бетона или утеплителя, чтобы избавится от вездесущих вредителей: грызунов и насекомых. Здесь же все тело утеплителя представляет собой стекло, в котором распространение вредителей в принципе не возможно.
  • Экологичность. При любых возможных температурах утеплитель не выделяет вредных веществ. Пеностекло абсолютно безопасно для здоровья человека и рекомендовано к использованию на объектах с повышенными требованиями к ограждающим конструкциям.
Пеностекло: почему утеплитель, который появился еще в СССР начали применять совсем недавно?Пеностекло является влагостойким и экологичным

Существует так же ряд минусов:

  • Малая прочность. Утеплитель не способен выдерживать физическое воздействие. Поэтому чаще его используют для внутреннего утепления, что не так эффективно как внешнее.
  • Паронепроницаемость. На этом пункте стоит остановиться подробнее. Паронепроницаемость это, с одной стороны, хорошо: из помещения меньше тепла попадет наружу. С другой стороны паропроницаемость препятствует прохождению воздуха снаружи. А это уже большой минус. Дело в том, что инфильтрация в том или ином количестве присутствуют в любом помещении. А под инфильтрацией подразумевается прохождение воздуха через стены в дом. Особенно активно воздух проникает зимой. При инфильтрации в дом попадает некоторое количество влаги. Хороший утеплитель имеет такую толщину, при которой эта влага оседает в толще утеплителя. А в случае с пеностеклом, влага оседает на поверхности ограждающей конструкции между конструктивным материалом и утеплителем. Это может привести к появлению плесени и грибка.
  • Цена. Пожалуй, это самый большой недостаток данного материала. Любой утеплитель должен быть в первую очередь дешевым. Существует достаточно много более дешевых вариантов утепления. Именно из-за этого фактора до сих пор пеностекло остается материалом элитного жилья и дорогих объектов с повышенными требованиями к постройке.

Сфера применения

Несмотря на дороговизну, материал получил широкое распространение в строительстве. Утеплитель используется:

  • Для строительства спортивных объектов. Особенно широко материал используется для ледовых арен, так как потеря тепла, а вернее холода для таких зданий критична. Но свое место утеплитель нашел и в бассейнах.
  • Для частного домостроения. Подушка из пеностекла позволяет устраивать фундамент на болотистых и песчаных почвах. А утеплитель в виде плит используется при возведении элитного жилья для утепления стен и создания теплого пола.
  • Для возведения фермерских хозяйств. Разного рода экспериментальные фермы и теплицы становятся эффективнее с применением столь технологичного материала.
  • В ландшафтном дизайне. Как оказалось, гранулированное пеностекло хорошо подходит для формирования ландшафта и отсыпания дорожек. Пожалуй, эта сфера применения может считаться наиболее распространенной в современном строительстве.
  • В промышленном строительстве. Эффективность утеплителя позволяет использовать меньшее его количество в массовом выражении. Это влияет на конечную массивность конструкции и существенно экономит стройматериала. Особенно это актуально для Сибири и Урала.

Как видно, несмотря на недостатки, утеплитель пользуется популярность в отдельных отраслях строительства.

Виды выпуска

Утеплитель выпускается в виде плит и гранул. Плиты дороже, так как сложнее в производстве. Куда более широкое применение получили гранулы, но они плохо подходя для утепления стен или фасада.

Блоки

Блоки из пеностекла имеют толщину от 6 до 12 см при размерах 45х60 см. Блоки хорошо поддаются формовке и достаточно удобны при укладке. Удобные габариты позволяют быстро утеплить весь дом. Производитель допускает возможность укладки как изнутри дома, так и наружное утепление.

Особенно стоит отметить, что внутреннее утепление проявит отрицательное свойство паронепроницаемости. А прикрепленный с внешней стороны утеплитель может подвергаться механическому воздействию и поэтому нуждается в защите.

Гранулы

Гранулированные капсулы из пеностекла выполняются, в том числе, и из отходов производства, поэтому такой материал значительно дешевле. Его используются в ландшафтном дизайне, для формирования подушки фундамента и утепления жилья. Методом отсыпки можно утеплить стены, потолок и фасад здания. Но чаще всего материал используется только для утепления пола, поскольку утепление других элементов здания связано с целым рядом проблем крепления утеплителя к конструктивным элементам.

Пеностекло: почему утеплитель, который появился еще в СССР начали применять совсем недавно?Гранулы из пеностекла

Критерии выбора

Выбирать нужно в первую очередь по толщине плиты. Это порядка 12 см для внешнего утепления и 6 см для внутреннего. Меньшую толщину можно выбрать для утепления домов юга и приморья. Отдельно стоит поговорить о выборе габаритов блоков. Как правило, продаются блоки стандартных размеров, но ведь при помощи обычной ножовки их можно расформавать до более мелких размеров.

Зачем это делать? В первую очередь для того, чтобы решить проблему вентиляции конструктивного слоя ограждающей конструкции. Чем больше швов будет выполнено, тем больше останется мест для выхода пара и следовательно вентиляции черновой поверхности стены.

Возникает вопрос, насколько это ухудшит теплоизоляционные свойства. Но вся прелесть в том, что никаких ухудшений теплоизоляционных свойств не последует.

Клей имеет схожие с утеплителем защитные свойства. Однако увлекаться уменьшением блока тоже не стоит. Достаточно уменьшения в 2-4 раза. Излишне мелкие блоки означают еще большее уменьшение прочности утеплителя.

Технология укладки пеностекла

Укладка производится только с помощью специального клея для пеностекла. На кирпич блоки крепятся только с помощью клея. Дополнительная фиксация не требуется. Дело в том, что крепление с помощью железных болтов и скоб вызовет деформации утеплителя. Собственно поэтому не рекомендуется утеплять таким образом конструкции из дерева, то есть деревянные дома, срубы и бани. Никак закрепить утеплитель на стене не получится, ведь железные скобы не подойдут, а клей от дерева быстро отойдет. Поэтому для дерева лучше выбрать более подходящий материал.

Отметим несколько нюансов утепления с помощью пеностекла:

  • Никакое другое вяжущее, кроме специализированного клея не подходит для крепления материала. Использование других вяжущих, таких как цемент или плиточный клей, может привести к деформации утеплителя и ухудшению теплозащитных свойств.
  • Любые неровности в стене выравниваются с помощью клея. По аналогии со штукатуркой наносится несколько «горок» клея, которые разравниваются с помощью плиты. Ровность кладки обязательно проверяется строительным уровнем.
  • Особенно нужно отметить, что существуют специальные дюбеля в виде стержней из пластика. Эти крепежи предназначены для дополнительного крепления утеплителя к силикатному кирпичу. Применение дюбелей не крошит утеплитель, однако все равно не рекомендуется применение пеностекла и дерева.
  • Плиты нельзя монтировать стык в стык. Укладка ведется сверху вниз с постоянным смещением ряда. Это позволит снизить теплопотери и улучшить паропроницаемость.
  • Чтобы обеспечить паропроницаемость большим блокам, достаточно просверлить несколько отверстий на блок в процессе укладки утеплителя. Это обеспечит небольшую вентиляцию чернового покрытия.

Пеностекло: почему утеплитель, который появился еще в СССР начали применять совсем недавно?

Как видно, пеностекло нельзя назвать идеальным утеплителем, иначе бы материал использовался повсеместно, на каждой стройке вне зависимости от цены. Но помимо цены существует еще и проблема с креплением и паропроницаемостью. Поэтому говорить об утеплителе как о панацее неверно. Но для быстрого и качественного утепления дома, сохранения тепла в режимных объектах и ландшафтного дизайна утеплитель подходит как нельзя лучше. Сейчас вокруг этого материала много рекламы, большая часть которой есть выдумка компаний – производителей. Пугаться этого ненужно, но и бездумно вестись на обещания идеальных материалов и свойств не стоит.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *