Вспененное стекло утеплитель


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.

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).

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)

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

100

150

200

300

400

500

600

100-120

121-170

171-220

221-320

321-420

421-520

521-620

0.5 (5)

0.7 (7)

1.0 (10)

1.5 (15)

3.5 (35)

5.0 (50)

7.5 (75)

0.1 (1)

0.15 (1.5)

0.2 (2)

0.3 (3)

0.030

0.040

0.045

0.060

0.075

0.080

0.100

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.

Применение пеностекла

Привожу табличку из «Стройкомплекса Среднего Урала» за март 2006

Характеристики Области применения
Экологическая безопасность Любые виды строительства, в том числе в пищевой и фармацевтической промышленности.
Высокое теплосопротивление Теплоизоляция в промышленном и гражданском строительстве, снижение расхода стройматериалов, уменьшение толщины стен, повышение надежности и долговечности дорожного покрытия; термоизоляция трубопроводов и газопроводов.
Нулевая горючесть Теплоизоляция в высотном строительстве; создание огнеупорных конструкций; изоляция трубопроводов и иного оборудования, работающего при температурах до 600С.
Низкая плотность материала при высокой прочности Снижение нагрузки на фундамент и возможность строить даже на слабых грунтах; надстройка верхних этажей зданий; теплоизоляция перекрытий, кровель, полов; гранулят — незаменимый наполнитель для прочных легковесных панелей; изготовление понтонных и иных плавучих конструкций.
Химическая инертность, высокая коррозионная устойчивость Изготовление многоразовой изоляции; неограниченность времени эксплуатации; безусадочность (долговременная стабильность размеров); строительство резервуаров и трубопроводов для кислот и нефтепродуктов; эффективная защита зернохранилищ, хозяйственных и жилых помещений, т.к. не разрушается грызунами и насекомыми.

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.

Неопормовские пеностекольные заготовки

Насыпное пеностекло применяют в колодцевой кладке и в насыпных полах, как условная альтернатива керамзиту. Однако, пеностекольный бой очень острый и режет гидроизоляционные пленки-подложки, его невозможно тромбовать. Лучше применять гранулы, тем более они с оплавленными закрытыми порами и не будут держать воду в поломанных ячейках как щебень.

Пеностекольный щебень

Особенности монтажа пеностекла я не рассматриваю, так как все технические решения нужно узнавать непосредственно у производителя, у которого будете его покупать. Для каждого места применения материала есть правила монтажа и обработки, связанные с некоторыми нюансами пеностекла. Белорусским Институтом НИПТИС разработаны рекомендации по применению пеностекольных блоков, предлагаю ознакомиться с документом.

Особенности и недостатки пеностекла

Есть факторы, ограничивающие применение этого утеплителя в мокрых фасадах и в качестве заполнителя легких бетонов. Ограничение связано с щелочно-силикатной реакцией, протекающей между стеклом и бетоном, цементом, всеми смесями и штукатурками, содержащими реакционноспособный оксид кремния. Основанные на цементе составы вступают в щелочную реакцию с образованием геля и отваливаются от стекла (или стекло отклеивается от фасада).

Клеить пеностекло к несущей поверхности нельзя составами, набирающими прочность в процессе просыхания из-за водо- и паро-непроницаемости пеностекла — они не наберут прочность в местах соприкосновения со стеклом.

Дающие усадку растворы тоже не подходят, так как разрушают ячейки стекла, с которыми вступили в адгезию и обваливаются.

Все описанные выше проблемы так или иначе решены некоторыми производителями. Блоки покрывают битумом, оклеивают разными материалами для избежания проблем с цементными составами и предотвращения механических повреждений хрупких кромок материала. Существует также метод прямой плавки, когда к стеклянному бою добавляют диоксид циркония и обеспечивают успойчивость к щелочам. Другое решение — частичная кристаллизация стекла, при которой материал уже не склонен вступать в щелочно-силикатную реакцию.

Тип пор в пеностекле влияет на теплосопротивление материала. Хорошо, когда стекло имеет замкнутые ячейки по 1-2 мм. Паропроницаемое пеностекло гораздо хуже по этому показателю.

Рекомендуемые производителями специализированные полиуретановые клеи редко бывают в розничной продаже, очень дороги и не имеют 100% аналогов. Точнее, аналоги по совместимости со стеклом есть, но они не обладают температуро и влагостойкостью рекомендуемых.

Для утепления фасада здания пеностекло тяжеловато, учитывая еще ударную защиту для него (марка прочности 11). С ним непросто работать, так как материал хрупкий, хотя и имеет высокую прочность на сжатие.

Цена пеностекла

Я приведу стоимость украинского пеностекла в пересчете на доллар.

Пеностекло в малых блоках 250х120 мм
Толщина, мм Паропроницаемое $/м2 Паронепроницаемое $/м2
 65  9.11  10.72
 88  12.30  11.7
Пеностекло в плитах 600х450 (450х450) мм
Толщина, мм Паропроницаемое, $/м2 Паронепроницаемое 1 сорт, $/м2 2 сорт, $/м2
30 4 7.15 6.8
40 5.2 9.5 8.7
50 6.6 12 11.4
60 8 14.3 13.7
70 9.2 16.7 16
80 10.55 19.1 18.2
100 13.2 23.9 22.8
120 15.8 28.6 27.4
Пеностекло обработанное в плитах 600х450 мм, с битумным покрытием или оштукатуренное
Толщина, мм Цена, $/м2
50 11.2
60 13.5
80 17.9
100 22.4
120 26.9
Пенокрошка фракционированная (фракция до 150 мм) 57.8 $/м3

Я бы рассматривал пеностекольный утеплитель в качестве засыпки при колодцевой кладке и как гидроизоляционную отмостку — в этих местах применение дорогого материала оправдано на 100%. Но не применял бы пеностекольный щебень.

Рекомендую хорошую профессорскую статью из «Стройкомплекса Среднего Урала» про пеностекло и его возможные альтернативы (ну или их отсутствие).

Пеностекло большой обзор материала - Школа по утеплению дома

ГлавнаяМатериалы для утепленияПеностекло большой обзор материала

01.02.2016

Каждый человек, затеявший теплоизоляцию дома, интересуется вопросом выбора качественного утепляющего материала. К зиме, как известно, следует подготовиться заранее, поскольку нагреть стены, которые не утеплены, вам едва ли удастся – тепловая энергия будет беспрепятственно покидать помещение. По этой причине вам необходимо решить сразу две задачи:

  1. приобрести хороший утеплитель;
  2. грамотно его установить, выполняя утепление дома.

Пеностекло, используемое в качестве утеплителя, обладает не только незначительной теплопроводностью, но и перечнем прочих характеристик. Ознакомимся с особенностями этого материала, его сильными и слабыми сторонами, ведущими производителями и особенностями установки.

Пеностекло – что оно собой представляет?

Подобного рода стекло считается универсальным изоляционным материалом, применяемым как в нефтяной и химической промышленности, так и в строительстве. Грубо говоря, это вспененная стекломасса.

При изготовлении данного материала используется силикатное стекло – при высокой температуре (порядка тысячи градусов) его размягчают, а затем пропускают через него углерод (это вещество играет роль своего рода газообразователя). Благодаря этому стекломасса и вспенивается. После того, как материал остывает до 15-20 градусов, он обретает свои уникальные свойства.

Видео – Вспененное стекло

Цена

Чтобы уяснить, насколько выгодна покупка пеностекла, предлагаем ознакомиться со среднерыночными ценами популярных утепляющих материалов на отечественном рынке. Для удобства посетителей данные представлены в виде небольшой таблицы.

Таблица. Сравнение цен популярных теплоизоляторов

Утеплители

Стоимость 1 м3, руб

Наностекло в изделиях (плиты, блоки)

4300 — 5500

Пеностекло в гранулах

2000 — 3130

Пенополистирол

1540 — 2400

Минеральная вата

1050 — 1200

Минеральная плита

4300 — 5600

Базальтовая плита

4100 — 5450

Базальтовая вата

2100 — 2600

Керамзит насыпной M400

800 — 900

Нанобетонные блоки

1700 — 2600

Недостатки и слабые стороны вспененного стекла

Сразу оговоримся, что преимуществ у пеностекла есть масса, оно обладает уникальными техническими характеристиками. Ознакомимся с наиболее существенными из них.

  1. Материал достаточно прочен и долговечен.
  2. Устанавливать его довольно просто, с процедурой вполне можно справиться своими силами.
  3. Данный утеплитель негорюч.
  4. Он абсолютно безопасен для организма, как в плане гигиены, так и в плане экологии.
  5. Он влагонепроницаем, благодаря чему обеспечивается максимальная устойчивость и прочность всего объекта.
  6. Также данный утеплитель стоек к самым различным агрессивным воздействиям.
  7. В ходе эксплуатации он не усаживается.
  8. Стоимость его довольно низкая, поэтому он вполне может конкурировать с другими материалами.
  9. Наконец, теплоизолятор устойчив к воздействию низких температур.

Но имеются у пеностекла и некоторые минусы, о которых обязательно следует узнать еще перед покупкой.

  1. Так, оно достаточно хрупкое, вследствие чего в ходе установки могут возникать определенного рода трудности.
  2. Невысокие эстетические показатели – сам по себе материал выглядит, мягко говоря, «не очень», поэтому нуждается в последующей декоративной отделке.

Основные характеристики материала

Пеностекло имеет, как мы уже отмечали выше, превосходные характеристики. Ознакомимся с ключевыми особенностями каждой из них.

Водо- и паронепроницаемость

Данный материал, как мы уже знаем, влагонепроницаем. Он не впитывает воду и не увеличивается в размерах, а также надежно защищает конструкцию от протекания. Более того, он параллельно выполняет еще и функцию пароизолирующего слоя. Еще этот теплоизолятор долговечен, он сохраняет изначальный показатель теплопроводности на протяжении всего срока службы. А этот срок, к слову, равен сроку службы самого объекта.

Стабильные габариты

По причине незначительного показателя термального расширения (особенно, если сравнивать с пенопластом), приближенным к коэффициенту у стали и бетона, благодаря чему обеспечивается превосходная сцепляемость с поверхностью, а внутренние деформирующие напряжения между данными изолирующими слоями исключается в принципе. Также стоит отметить, что так называемые «мостики холода» в данном случае тоже отсутствуют.

Прочностные показатели

У пеностекла прочность на сжатие составляет 160 тонн на метр квадратный.

Химическая стоимость

Материал невосприимчив практически ко всем химическим веществам. Исключением является разве что плавиковая кислота, которая, к слову, не самое распространенное вещество на планете. Более того, на свойства материала не влияет и биологическая среда, ведь в нем невозможно развитие никакой жизненной формы.

Стоит заметить, что одной из основных особенностей вспененного стекла считается его уникальное свойство – у других материалов такого нет – «непроходимости» для насекомых и грызунов. Это, по сути, отличный абразив, а в природе пока еще не существуют биологические формы, способные протачивать или грызть абразивы, не нанося себе существенного вреда.

Безопасность

Утеплитель безопасен как в плане гигиены, так и в плане экологичности. Стеклобой, используемый при его изготовлении, является на 100 процентов утилизируемым материалом, который впоследствии можно перерабатывать на новую продукцию.

О горючести

Пеностекло не горит, под действием высоких температур не выделяет вредных газов и испарений. Если возникнет пожар, но изолятор будет препятствовать распространению пламени (речь идет о так называемом «эффекте камина»).

Чтобы более детально узнать, что представляет собой вспененное стекло, предлагает ознакомиться с характеристиками одного из самых популярных в этой отрасли брендов.

Таблица. Параметры пеностекла марки Foamglas

Наименование, ед. измерения

Показатели

Плотность, кг/м3

100

115

135

160

Предел прочности при сжатии МПа

0,35

0,60

0,90

1,60

Предел прочности при изгибе МПа

0,40

0,45

0,50

0,60

Теплопроводность при 25 С, Вт

0,040

0,042

0,046

0,052

Теплопроводность при условиях эксплуатации Аи Б, Вт

0,040

0,042

0,046

0,052

Водопоглощение, %

0

0

0

0

Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па)

0

0

0

0

Особенности процесса производства

При изготовлении пеностекла в обязательном порядке соблюдаются общепризнанные стандарты. Для изготовления, как уже отмечалось выше, используется стеклобой или, как вариант, те же материалы, которые применяются в производстве обыкновенного стекла (песок, известняк, сода). После измельчения силикатное стекло обрабатывается углеродом (для этого может добавляться антрацит, кокс и так далее), дабы впоследствии при нагреве вспенить его. Когда материал остывает, то обретает требуемую по стандартам ячеистую структуру. Сами ячейки здесь замкнутого типа, они могут иметь как гексагональную, так и круглую форму.

Габариты ячеек могут быть разными – от десятых долей миллиметра до целого сантиметра. Что касается пористости утеплителя, то здесь этот показатель варьируется в пределах 80-90 процентов. Также стоит отметить, что после вспенивания объем материала увеличивается приблизительно в 15 (!) раз.

Разновидности вспененного стекла

Существует несколько типов пеностекла, ознакомимся с особенностями каждого из них.

  1. Утеплитель, выполненный в виде блоков и плит.
  2. Рассыпчатый теплоизолятор, сделанный в виде гранул.
  3. Формованный изолятор (в эту группу входят элементы фасонного назначения – переходники, муфты, соединительные фитинги и прочие).
  4. Бой или же крошка вспененного стекла.

Плиты/блоки можно использовать в любой строительной отрасли, в том числе в тандеме с другими стройматериалами. Когда в ходе изготовления блоки опиливаются, отходы, остающиеся при этом, используются в качестве крошки пеностекла. Материал гранулированный, как можно судить из названия, выполняется в виде гранул, имеющих различные габариты – от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров.

Видео – Виды и применение пеностекла

Сфера применения описываемого утеплителя

Пеностекло обладает достаточно большим эксплуатационным сроком – он составляет порядка 100 лет. Это – отличный вариант изоляции в частном домостроительстве. Используя его, вы сможете изолировать практически любое сооружение, в том числе здания, отличающиеся особыми требованиями к влажностным и температурным режимам (к примеру, бани, бассейны, проч., а также камины и дымоходные конструкции).

При помощи блоков вспененного стекла можно теплоизолировать объекты практически любых форм, климат при этом может быть самым разным. Утеплитель в гранулах стоит дешевле, чем блоки, но и несколько уступает им по своим изолирующим характеристикам. В большинстве слоев гранулы используются в составе засыпок при изоляции крыши, пола, внешних стен, а также в роли заполнителя в различных штукатурных и кладочных растворах.

Крошка, в свою очередь, является эффективным сыпучим теплоизолятором, который имеет массу преимуществ вспененного стекла. С его помощью можно заменить керамзит или любой другой сыпучий утеплитель.

Инструкция по использованию вспененного стекла в качестве теплоизоляционного материала

Вспененное стекло – утеплитель универсальный, о чем мы уже неоднократно говорили. Это значит, что его можно применять для самых разных конструкционных элементов объектов, рассмотрим более детально каждый из возможных вариантов.

Вариант №1. Теплоизоляция стен с помощью вспененного стекла

В большинстве случаев при помощи пеностекла утепляются стены. Как правило, производится внешнее утепление, хотя по причине своей экологичности материал вполне может использоваться и для внутренней изоляции. Сама процедура установки не представляет собой ничего сложного и включает в себя следующие этапы.

Шаг 1. Вначале подготавливается поверхность. Со стен удаляется грязь, пыль, а также слой предыдущего отделочного материала (при наличии такового).

Шаг 2. Пеноблок обрабатывается специальным клеевым составом (как вариант, можно использовать вместо этого обыкновенный раствор из цемента). Также стоит отметить, что гидро- или пароизолирующий слой в данном случает не нужен, поскольку вспененное стекло совершенно не впитывает влагу.

Шаг 3. Блок максимально плотно прижимается к стене. Что характерно, дополнительные крепежи здесь не требуются.

Шаг 4. Поверх теплоизолятора наносится оштукатуривающий слой.

Если для утепления используется пеностекло, то суммарный вес конструкции заметно снижается, следовательно, не нужно закладывать особенно мощное основание. Этот момент особенно актуален в тех случаях, когда дачные домики сооружаются на болотистых грунтах (рядом с водоемами) или же относительно слабых.

Вариант №2. Утепление пола

Блоки этого утеплителя не усаживаются и характеризуются повышенной жесткостью, а значит, с их помощью можно изолировать пол. Алгоритм действий в данном случае должен быть следующим.

Шаг 1. Основание укрывается тонкой песчаной «подушкой» (толщиной примерно в 50 миллиметров).

Шаг 2. Поверх песка укладываются плиты теплоизолятора.

Шаг 3. Зазоры, образовавшиеся между плитами, задуваются монтажной пеной.

Шаг 4. Поверх утепляющего слоя обустраивается армированная бетонная стяжка.

Для такой основы идеально подойдет обустройство старого доброго дощатого пола.

Вариант №3. Изоляция фундамента

Как это ни прискорбно, но проблема затопления актуальна для многих владельцев загородных участков. Ведь если в грунте высокая концентрация речной органики, то основание и стены дома начнут отсыревать, в результате чего расслоятся, начнут усаживаться, гнить, ржаветь. Словом, стройматериал будет разрушен. Не лучшим выходом из такого положения является частое проведение капитальных ремонтов. Предпочтительнее позаботиться о проблеме еще при строительстве дома, и лучше применить для этого вспененное стекло.

Если защитить этим утеплителем фундамент или подвальное помещение, то такая проблема исчезнет раз и навсегда. Ведь пеностекло не только защищает структуру стройматериала, но и обеспечивает максимально благоприятный климат в самом помещении. Это возможно благодаря пористой структуре утеплителя, сохраняющейся на протяжении всего его срока службы.

Вариант №4. Утепление бани

Отличительной чертой банного помещения является не только особый, специфический микроклимат, но и агрессивность среды, вызванная повышенными термальными и влажностными показателями. Ряд теплоизоляторов попросту неспособен выдерживать столь экстремальные эксплуатационные условия и выделяет пары, вредные для человеческого организма. А вот вспененное стекло можно без опаски применить для защиты бани. Сама процедура утепления производится так же, как в случае с бытовыми или же хозяйственными помещениями.

Видео – Теплоизоляция дома пеностеклом. Первая часть

Вторая часть

Третья часть. Наружная штукатурка

Четвертая часть. Внутренняя отделка

Подводя итоги

Опытные эксперты уверяют, что пеностекло имеет просто уникальные характеристики, которых нет ни у какого другого изоляционного материала. Благодаря этому утеплитель и пользуется столь огромной популярностью в сфере строительства на протяжении всей своей истории (а то почти столетие).

Достоинства и недостатки вспененного стекла (стеклопены)

Среди достижений в строительстве есть мощный ресурс, с помощью которого можно значительно увеличить скорость, а также качество возведения жилья. При этом затраты будут ниже, а энергосбережение домов повысится. Пример такого ресурса — вспененное стекло. Материал обладает большим потенциалом, но новинкой его можно назвать только условно. Он был изобретён ещё в СССР в 1930-е годы.Вспененное волокно поможет ускорить темп возведения жилья

Описание и свойства

Применение на практике материал получил в Канаде в 1946 году. Но только спустя полвека пеностекло начало массово применяться в строительстве. Этому способствовали отработка технологии его изготовления и снижение затрат при его производстве.

При соединении разных веществ в одно целое всегда получается интересный результат. Так и появился утеплитель вспененное стекло. Классическое стекло из силиката в окнах прозрачное, твёрдое, однако очень хрупкое. Пена же — субстанция невесомая. В её основе лежит газ, пузырьки которого с помощью тонких слоёв жидкости держатся поверхностным натяжением.

Из данного видео рассмотрим производство пеностекла:

Соединять между собой можно не только совместимые материалы. Вспененное стекло производят путём нагрева массы из силиката с добавлением газообразующего вещества. Высокие температуры приводят к разложению вещества и образованию пузырьков мельчайшего размера, которые навсегда остаются в расплавленной силикатной массе. В результате состав получает уникальные характеристики:

  • непромокаемость;
  • крепость;
  • лёгкость;
  • термоустойчивость;
  • невоспламеняемость;
  • химическую пассивность.

Одни свойства утеплитель из стекла перенимает от силикатного стекла, другие — от газовых микрокапсул. Прозрачность, конечно, материал теряет, зато получает теплоизоляционные свойства и акустические особенности.

Достоинства и недостатки

Материал отличается низкой плотностью. Она составляет от сотни до 250 кг на кубический метр. Сухая древесина, к примеру, имеет плотность от 550 кг на м³, поэтому изначально стеклопену пытались применять в качестве плавающего материала в строительстве. Иначе дело обстоит с прочностью, которая, несмотря на лёгкость вещества, очень высокая. Квадратный метр вспененного стекла способен выдержать нагрузку до ста тонн. Другие достоинства:

  1. Утеплитель при стандартной температуре жилого помещения имеет теплопроводность 0,04 Вт/(м×°С). Для сравнения, хвойная древесина обладает теплопроводностью в два раза меньше.
  2. Способность к шумоизоляции можно сравнить с минеральной ватой.
  3. Водопоглощение составляет до двух процентов об общего объёма, то есть материал практически не вбирает воду.
  4. Пеностеклянные блоки являются отличными пароизоляторами, так как паропроницаемость почти нулевая — 0,005 мг/(м×ч×Па).

Достойно выглядит пеностекло и по отношению к большим температурам. Без признаков разрушения оно спокойно выдерживает +300°C. Если в него внести специальные добавки, то термостойкость увеличится до 1000°C. Низкие температуры — тоже не преграда. Материал выдерживает соприкосновение с жидким азотом, температура которого составляет -200°C.

Не последнее место занимает химическая инертность, которая отвечает за экологичность. Таких нетоксичных и неопасных утеплителей, как стеклопена, не очень много. Она в разы лучше, чем ПВХ, пенополистирол, а также полипропилен и пластик.

Ещё одно достоинство ячеистого материала — долгий срок эксплуатации (около 100 лет), поэтому он пользуется популярностью у застройщиков. Биологическая устойчивость у вспененного стекла выше, чем у утеплителей органического состава. Грызуны с ним не справятся, плесень тоже не сможет нанести ему вред.

Количество недостатков у пеностекла небольшое. Самое первое, что смущает потребителей, — это высокая стоимость. Связана она с большими энергозатратами при изготовлении материала. Второй минус — это слабая ударопрочность. Но роли особой это не играет, поскольку ударов блоки не испытывают в конструкциях.

Применение пеностекла

Ячеистый материал обладает прочностью и способностью сохранять тепло. По жёсткому утеплителю спокойно может проехать грузовик, поэтому его применение связано в основном с изоляцией водоводов, несущих конструкций и подвалов.

Коэффициент линейной температурной деформации пеностекла приравнивается к кирпичу и бетону. Им обкладывают конструкции из этих материалов. Водонепроницаемость позволяет применять материал для изоляции от влаги в подвалах и цокольных этажах домов.

Вспененное стекло выпускается не только блоками, но и гранулами. Стоимость гранулированного материала значительно ниже, чем моноблока. Его применяют в виде добавки к бетону и засыпки в проёмы стен.

Обрабатывать пеностекло легко, оно хорошо режется и сверлится, при этом в нем не появляются трещины. На блоки можно наносить штукатурку и склеивать их между собой.

Пеностекло нашло своё применение не только в строительстве. Его используют для теплоизоляции промышленных холодильных камер и оборудования, работающего при высоких температурных показателях.

Внешняя отделка материалом тоже не может остаться без внимания. Она не только оригинально выглядит, но и защищает от осадков, морозов и жары.

Аналоги и цены

Дешёвым аналогом материала является пеностекло, которое изготавливается из натриево-калиевого жидкого стекла. В такую смесь вносят водопоглощающие вещества, из-за чего субстанция начинает пениться и в результате затвердевает. Процедура выполняется при +100…+200°C. Но даже неосведомленному человеку понятно, что водостойким и прочным такой материал быть не может, поскольку на выходе получается клей с застывшими пузырьками.

Если его намочить, он потечёт, да и прочность его уступает в десятки раз классическому качественному пеностеклу. Единый плюс, способный привлечь потребителя — стоимость. Она в три раза меньше, чем у оригинала.

Стоимость зависит от формы выпуска (блока, плиты или крошки). Плиты зачастую выпускаются размером 60×45 см и толщиной 3-12 см. Цена на блоки и плиты варьируется в зависимости от производителя и составляет от 9 до 16 тыс. рублей за куб. Самой дешёвой является крошка, поскольку относится к отходам. Её цена начинается от 5 тыс. рублей за кубический метр.

Пеностекло совмещает в себе уникальные характеристики, которых нет у других утеплителей. В некоторых случаях без него вовсе не обойтись, поэтому при выборе теплоизоляционного материала нужно подумать в первую очередь именно об использовании вспененного стекла.

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!

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.

Виды

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.

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.

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.

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.

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.

утепление кровли пеностеклом

Недостатки

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

  1. Высокая цена. Для производства сырья требуется инновационное высокотехнологичное оборудование, что приводит к его удорожанию. А также изготовление вспененного стекла требует высоких энергозатрат.
  2. Хрупкость. Сырьё, несмотря на свою прочность, является весьма хрупким, что приводит к растрескиванию, если игнорировать рекомендации по монтажу.
  3. Отсутствие паропроводимости. Пеностекло, как было сказано, не подвергается разрушительному воздействию биологических факторов, а вот поверхность под ним – запросто.
  4. Боязнь щелочей и плавиковой кислоты. Ячеистое стекло, словно осиновый лист, трепещет при «виде» щелочей и плавиковой кислоты, так как они способны его разрушить.
  5. Тяжесть. Сырьё имеет относительно большой вес, что негативно сказывается на строительной конструкции.
  6. Долговечность. Разумеется, долгий срок эксплуатации – плюс. Но материалы, применяемые для сооружения объекта, вряд ли прослужат более 100 лет. Это означает, что конструкцию периодически нужно ремонтировать, а ячеистое стекло не предназначается для повторного использования. Какой выход? Замена утеплителя.
  7. Низкая ударная прочность. Ячеистое стекло не выдерживает даже лёгких ударов. Механическое влияние – это «смерть» материала. Разумеется, если утеплитель находится в конструкции, ему не страшны удары. Он боится их при перевозке, разгрузке и установке.
  8. Невозможность «реанимирования». Если стекло повреждено, его можно вынести на свалку. Ни склеить, ни замазать трещины невозможно.

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

Производитель

Отлично себя зарекомендовали следующие компании-изготовители:

  • Saitax;
  • Neoporm;
  • Penostek;
  • Izostek;
  • Foamglas;
  • ICMGlass;
  • ОАО «Гомельстекло».

Цена

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).


Смотрите также