Пеностекло – экономное строительство с сохранением надежности

На смену давно используемой технологии изготовления керамзита, засыпного теплоизоляционного материала, пришло пеностекло гранулированное – кардинально новый утеплитель данного типа, отличающийся от своего предшественника многими положительными характеристиками.

Преимущество в использовании пеностекла (пеностекольный гравий)

  • Низкая стоимость пеностекольного гравия объясняется двумя особенностями технологии его изготовления. Так как сырьем для данного утеплителя являются широко распространенные практически в любом регионе кремниевые породы, а также большое количество отходов промышленных производств, содержащих кремний, их доступность и минимальная стоимость оказывают большое влияние на цену готовой продукции. Измельченный кремниесодержащий материал, смешанный с водным раствором щелочи, в результате химической реакции превращается в гидросиликат, который после термической обработки принимает вид гранул пористой структуры, покрытых стеклооболочкой. В отличие от керамзита, который обжигается при температуре около 1200°С, пеностекло гранулированное изготавливается при температуре до 800 °С, что также снижает его себестоимость.
  • Высокая скорость производства, которая связана с отсутствием необходимости длительной предварительной подготовки сырья, как это делается с глиной при изготовлении керамзита;
  • Небольшая плотность. Керамзит обладает плотностью 600 кг/м3, тогда как гранулы пеностекла – 120-400 кг/м3. Снижение веса утеплителя позволяет увеличивать его слой без превышения допустимой нагрузки на перекрытие;
  • Минимальная водопоглощаемость. Благодаря стеклованию внешней поверхности гранул, этот теплоизоляционный материал способен впитать не более 5 % воды от его объема при полном погружении в неё на 24 часа;
  • Высокая прочность на сжатие, которая составляет от 8 до 60 кг/см2;
  • Технологичность данного материала. Так как размер гранул пеностекла составляет от 3 до 10 мм, его используют не только в качестве засыпной теплоизоляции, но и для изготовления различных плит и блоков, обладающих высокими характеристиками теплосбережения;
  • Высокая стойкость к воздействию кислот и щелочей.

Преимущества пеностекла

  • Из преимуществ этого материала в первую очередь можно выделить абсолютную водонепроницаемость, широкий диапазон температур применения, огнестойкость, высокую стойкость к различным агрессивным средам, высокую прочность и ряд других, не менее важных в современных условиях преимуществ. Пеностекло, как теплоизоляционный материал, находит применение в самых широких сферах строительства и ремонта.
  • В индивидуальном строительстве пеностекло является не просто подходящим, но и практически идеальным материалом. Поскольку у него прекрасно сочетаются легкость, прочность, удобство установки, экологичность и замечательные теплоизоляционные качества, это дает возможность самостоятельно и в краткий срок утеплить дом, гараж, коттедж или сделать теплоизоляцию мансарды или балкона.
  • Наиболее подходящим будет пеностекло для теплоизоляции помещений с высокими влажностными и температурными показателями. Сюда относятся каминные комнаты, бани, сауны, подвалы, дымоходы, бассейны и тому подобное. Благодаря большому ряду достоинств, блоки из пеностекла позволят решить любую проблему с теплоизоляцией любого помещения легко и просто.
  • По сравнению с другими традиционными теплоизоляционными материалами  (пенопласт, стекловата, минеральная вата, газобетон), пеностекло легко поддается механической обработке и монтажу. Его можно сверлить, клеить, прибивать гвоздями и разрезать на части. Блок из пеностекла имеет внешнюю поверхность, состоящую из большого количества открытых ячеек. Это позволяет такие блоки штукатурить, приклеивать различными мастиками, покрывать цементными, известковыми или известково-цементными растворами, а также подобными материалами.
  • Пеностекло обладает высокой термостойкостью – оно не горит, выдерживает нагрев вплоть до 600°С и при этом не происходит выделения никаких вредных веществ. Оно довольно хорошо поддается механической обработке, не подвержено коррозии, не разрушается на протяжении всего эксплуатационного периода, не насыщается влагой и не крошиться.
  • Поскольку это неорганический материал, то используя его в загородном строительстве можно не опасаться повреждения грибками, насекомыми или крысами.
Читайте также:  Кровля из гибкой черепицы: как укрыть крышу своими руками

Технология производства

Для изготовления пеностекла применяются горные породы (вулканический туф, сиенит, нефелин, трахит, обсидиан) а также технологический бой, который появляется при производстве тарного, листового, электротехнического стекла или изделий из хрусталя. По своим эксплуатационным характеристикам этот материал превосходит большинство других применяемых в строительстве изоляторов.

Выпускается пеностекло в виде щебня, гранул и блоков. Гранулы и щебень применяются как наполнитель при изготовлении легкого бетона или в качестве засыпного утеплителя. Помимо этого щебень используется в дорожном строительстве.

Блоки имеют более широкое употребление. В качестве теплоизолятора их применяют при возведении стен и кровли, при обустройстве подвалов и трубопроводов и т.д. Также подобного типа блоки используют для защиты зернохранилищ и при обустройстве огнепреградительных конструкций.

Производство пеностекла

Уникальность материала в те далёкие времена состояла в том, что его химический состав полностью совпадает с обыкновенным стеклом. Способ же производства немного отличается от оконного или любого другого стекла тем, что тут стекло вспенивают.

Производство пеностекла

Битое стекло, которое есть на любом стекольном заводе, а также гранулы перемалывают в порошок. Порошок засыпается в формы и отправляется в печь. В печи порошок начинает плавиться и под воздействием выделяющихся газов вспучивается.

После чего вспученная стеклянная масса медленно охлаждается. Именно медленное охлаждение способствует равномерному растеканию по форме и не даёт полученному продукту потрескаться. После остывания готовое изделие распиливают на блоки и обрабатывают.

Производство пеностекла

Блоки полностью совпадают по составу с обычным стеклом, но отличаются наличием в них ячеек, наполненных газом. Газ, находящийся в ячейках — это продукт выделений угля и кипения стеклянного порошка. Вспененное стекло по объёму в 15 раз больше первоначального. И, кстати, давление газа внутри ячеек значительно ниже чем атмосферное.

Готовый материал можно сравнить с сотами. И как соты он такой же прочный, что позволяет ему выдерживать большие нагрузки. Выпускается пеностекло в виде блоков, гранул и плит.

Производство пеностекла

Отличия в производстве блоков и гранул

Для начала следует рассмотреть существующие виды пеностекла. Можно выделить два основных вида — это блочное пеностекло и гранулированное пеностекло. У блочного стекла это блоки, плиты и фасонные изделия. У гранулированного стекла — гравий, щебень и песок.

Производство пеностекла

Производство блоков и гранул это абсолютно разные вещи, а, точнее, технология производства. Если при производстве блоков битое стекло соединяется с производными газами, где газообразователем выступает уголь. В этом случае получается материал с замкнутыми ячейками, если ячейки, сообщающиеся — основой газообразования служит карбонат. Далее, порошок плавится в печи и постепенно охлаждается. В результате газы, заставляют стекло пениться и остывая, оно равномерно распределяется по форме.

Читайте также:  Из чего лучше строить дом - выбираем материал для стен дома

Процесс гранулирования же тоже начинается с того, что стекло измельчается. Стекло мельчится вместе с газообразованием. Но дальше есть свои нюансы. Температура этого процесса уже 800 градусов, а не 1000. И масса вспененного стекла вариться из кварцевого песка, смешанного с содой, известняком и сульфатом натрия.

Производство пеностекла

Применение пеностекла

Высокий срок службы и устойчивость к агрессивным средам, повышенной влажности позволяют проводить теплоизоляцию с помощью пеностекла жилых, промышленных, коммерческих строений. Подбираются плиты и блоки из пеностекла согласно требованиям по защите стен. Материалы с большой толщиной позволяют предупредить повышенную теплоотдачу и сохранить создаваемый в здании температурный режим. Идеально подходят для деревянных построек (не приводят к гниению древесины).

Гранулированный стройматериал обычно используется для защиты плоских кровель. Применяется вместе с битумными и цементными смесями и паро- и влагоизоляционными материалами. Зерновой состав сырья подбирается по особенностям конструкции и формы крыши.

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/(). 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.

Читайте также:  Отделка дома блок-хаусом

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

Достоинства и недостатки материала

Пеностекло как теплоизоляционный материал имеет как своих сторонников, так и противников. Одних привлекают его достоинства, другие указывают на недостатки. Итак, давайте разберёмся, в чём заключается привлекательность этого материала. К его преимуществам следует отнести:

  • высокие тепло- и шумоизоляционные характеристики, обусловленные структурой материала;
  • универсальность, благодаря которой пеностекло может использоваться для теплоизоляции стен, полов,кровли ,фундамента и фасадов ;
  • высокая устойчивость к перепадам температур в широком диапазоне;
  • длительный срок эксплуатации, достигающий 100 лет;
  • экологичность;
  • устойчивость к эрозии и окислению;
  • пожаробезопасность. Материал не горит, а при температурах свыше 300ºC просто плавится без выделения дыма и токсичных веществ;
  • не восприимчивость к грибкам и плесени;
  • химическая инертность;
  • гигроскопичность и паронепроницаемость;
  • сохранность формы на протяжении всего срока эксплуатации;
  • простота монтажа. Гранулы пеностекла просто засыпаются в подготовленное пространство, а блоки при необходимости можно резать обычной ножовкой.

    Пеностекло отличается высокой гигроскопичностью

Как видим, у ячеистого стекла очень много достоинств. Так чем оно не нравится противникам этого материала. Среди недостатков они отмечают:

  • Высокую стоимость, обусловленную сложностью производства.
  • Низкий уровень паропроводности из-за чего требуется создавать дополнительный паробарьер.
  • Необходимость строго придерживаться технологии монтажа.
  • Восприимчивость к ударным нагрузкам.

    Материал требует дополнительной пароизоляции

В заключение

Ввиду своей высокой цены пеностекло не так распространено на строительном рынке, а некоторые даже и не слышали о нем, хотя оно по свойствам опережает многие аналоги. Но в некоторых случаях даже оплата столь высокой цены вполне оправдана, ведь иногда требуется материал с четко заданными свойствами, да и если учесть все дополнительные затраты, вызванные применением традиционных материалов, можно прийти к выводу, что часто пеностекло даже экономичнее. Сейчас  оно чаще всего используется при строительстве бань, бассейнов, куполов и крыш.

Метки:Утепление дома

Противопожарные вставки из пеностекла

Противопожарные вставки из пеностекла в горючую теплоизоляцию трубопроводов:

Применение пеностекла и негорючих сопутствующих материалов для организации противопожарных вставок позволяет эффективно останавливать распространение пламени, даже в том случае, если трубопровод утеплен пенопластом группы горючести Г4 или минеральной ватой, пропитанной нефтепродуктами

Выполнение требований СП «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003»:

«Для трубопроводов надземной прокладки при применении теплоизоляционных конструкций из горючих материалов следует предусматривать:

  • вставки длиной 3 м из негорючих материалов не более чем через 100 м длины трубопровода;
  • участки теплоизоляционных конструкций из негорючих материалов на расстоянии не менее 5м от технологических установок, содержащих горючие газы и жидкости».