Утеплитель пеностекло: свойства, недостатки, характеристики, теплопроводность и прочность

Пеностекло – высококачественный и современный утеплитель для различных видов поверхность, однако при его выборе недостатки также должны учитываться.

Пеностекло – надежный утеплитель, который не мокнет и не горит

Пеностекло – далеко не новый материал. Еще в 1932 г он был представлен на Всесоюзной конференции по инновациям в строительстве изобретателем, физиком А. И. Китайгородским. Позднее патенты на вспененное стекло получили французы, англичане, американцы, причем последние принялись активно совершенствовать технологию.

  • Что такое пеностекло?
  • Основные характеристики
  • Водо- и паронепроницаемость
  • Стабильность
  • Прочность
  • Химическая стойкость
  • Безопасность и горючесть
  • Преимущества и недостатки пеностекла
  • Области применения
  • Разновидности пеностекла
  • Особенности монтажа пеностекла
  • Утепление двухслойных и трехслойных стен
  • Чердачные перекрытия или кровля

Выяснилось, что материал обладает отличными теплоизоляционными свойствами, поэтому стал активно применяться в строительстве.

Утеплитель из пеностекла

Утеплитель из пеностекла к содержанию ↑

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.
Читайте также:
Что лучше: газобетон или керамические блоки — сравнительный обзор строительных материалов

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:

  • пеностекольный гравий;
  • пеностекольный щебень;
  • пеностекольный песок.

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.

Основные разновидности пеностекла

Плиты из 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.

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.

Читайте также:
Теплоизоляция кровли своими руками. Основные правила и рекомендации по проведению теплоизоляционных работ на крыше своими

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).

Применение

Особенностью материала являются его прекрасные теплоизоляционные способности в сочетании с высокой прочностью. Поэтому его можно использовать для утепления цоколя, фундамента, несущих стен и трубопроводов. Низкий показатель водопоглащения позволяет использовать его и для теплоизоляции подвала, фундамента и цокольного этажа. Гранулированный материал может использоваться в качестве утепляющей добавки для бетона. Для теплоизоляции стен достаточно засыпать его в их полости.

montag penostekla

Пеностекло хорошо режется и сверлится, поэтому из плит легко сделать куски нужного размера. К тому же плиты хорошо держат штукатурку, шпаклевку, клей и другие составы для отделки поверхностей.

Материал может использоваться не только для жилых и общественных помещений. Он используется для корпусов различного технологического и промышленного оборудования, которое работает при высокой температуре.

montag penostekla

Сравнительная характеристика строительных теплоизоляционных материалов

Таблица 2_Сравнительная характеристика строительных теплоизоляционных материалов

Автор публикации — эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Если у вас нет времени почитать наши публикации прямо сейчас, подпишитесь на обновления, и мы будем высылать извещения о новых заметках вам на почту

Особенности монтажа

Ввиду того, что пеностекло – это универсальный утепляющий материал, применяется оно для конструкций из любого материала. В общем случае монтаж осуществляется по следующей технологии:

  1. Поверхность очищается и при необходимости выравнивается.
  2. Со стороны, прилагаемой к стене, плита или блок обрабатывается специальным клеем или цементным раствором.
  3. Далее материал придавливается к стене.
  4. По завершении застывания клеящей основы наружная поверхность теплоизоляционного слоя оштукатуривается или шпаклюется.

Важно! Несмотря на высокую прочность на сжатие, структура материала достаточно хрупка. Поэтому во избежание нарушения теплоизоляционных свойств блоки и плиты необходимо только приклеивать, а не прикручивать на дюбеля или саморезы.

Производство пеностекла

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.

Читайте также:
Черно-белая гостиная: особенности дизайна, реальные примеры в интерьере

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.

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.

Отличия в производстве блоков и гранул

Каким бывает пеностекло

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 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.

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.

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:

Читайте также:
Утепление фундамента дома снаружи пенополистиролом

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

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.

Читайте также:
Укладка на пол фанеры. Укладка фанеры на бетонный пол: способы монтажа, материалы, советы мастеров

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).

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.

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.

Читайте также:
Технические характеристики натяжных потолков ПВХ

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.

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

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: